Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
рецептору. Эти антитела пометили коллоидными частицами золота различного
размера. Крысам вводили гликопротеины с терминальной галактозой и через
различное время после инъекции животных декапитировали. Печень
фиксировали, делали срезы и обрабатывали их антителами против лиганда и
против рецептора. Благодаря частицам золота связавшиеся антитела были
видны на электронных микрофотографиях как темные точки. Оказалось, что в
срезах, полученных на ранних стадиях специфического эндоцитоза, и лиганды
и их рецепторы находятся в тесной связи с мембранами одетых везикул,
располагаясь непосредственно под клеточной поверхностью. В матриксе
одетых везикул свободных лигандов не было. На этой стадии молекулы
лиганда еще соединены с рецепторами,, погруженными в мембрану одетых
везикул. По мере удаления: от поверхности клеток размер одетых везикул
увеличивается и внутри образованных эндосом появляется все больше
свободного лиганда, хотя основная часть по-прежнему находится в виде
комплекса лиганд-рецептор на внутренней поверхности эндосом.
Эндосомы затем преобразуются в новую органеллу CURL (от англ. - место
разделения рецептора и лиганда; см. рис. 9). В этой везикулярно-
тубулярной органелле происходит диссоциация рецептора и лиганда и их
перераспределение, в результате которого лиганды накапливаются в
свободной форме в везикулярной части органеллы, а рецепторы - в
тубулярной части. Молекулы рецептора остаются погруженными в мембрану
органеллы: рецепторы либо образуют кластер на одном из полюсов
везикулярной части органеллы, которым она примыкает к тонким, окруженным
мембранами трубочкам (или сливается с ними), либо оказывается внутри
самих трубочек. Диссоциация комплекса лиганд - рецептор в CURL происходит
из-за низкого значения pH внутри этой органеллы.
Анализ срезов печени, полученных на более поздних этапах эндоцитоза,
показал, что везикулярная часть CURL (эндоцитоз-ная вакуоль) сливается с
лизосомами, где происходит деградация лиганда. Прежде чем произойдет
слияние, тубулярные участки, нагруженные рецепторами, отсоединяются от
везикул CURL, так что рецепторы избегают воздействия лизосомных
ферментов. Тубулярные структуры, вероятно, обеспечивают возврат
рецепторов в плазмалемму. Каким образом это происходит, пока неясно;
возможны два варианта: либо с помощью цитоске-летной системы, либо
тубулярная система неподвижна и простирается от плазмалеммы до центра
клетки подобно ЭПР.
Повторную утилизацию рецепторов можно подавить ацидо-тропными агентами.
Значение pH внутри эндосом и CURL равно примерно 5,0. Опыты с очищенными
рецепторами и лигандами показали, что, хотя при нейтральных значениях pH
рецепторы прочно связывают лиганды, образующиеся комплексы легко
51
диссоциируют при pH ниже 5,5. Из этих модельных опытов стало ясно, что
как только комплекс рецептора с лигандом попадает в кислую среду внутри
эндосом или CURL, лиганд отделяется от рецептора и растворяется в
содержимом везикул, а рецептор остается связанным с мембраной везикул и
впоследствии реутилизируется. В мембранах эндосом существует Н-насос,
который регулирует механизм закисления внутренней среды ор-ганеллы.
Многие рецепторы, как в составе мембран, так и изолированные, не
связывают "свои" лиганды при pH 5,0 (исключение составляет Fc-рецептор
мембран эпителия, связывающий IgG). Ре-цептосомы с флуоресцеинмеченым а2-
макроглобулином быстро закисляются спустя 20 мин после начала эндоцитоза.
При слиянии эндоцитозной вакуоли с первичными лизосомами наблюдается в
случае захвата ферротрансферрина появление свободного Fe3+, а из ЛНП
высвобождается холестерин. Эти вещества затем переносятся через мембрану
вторичной лизосомы в цитоплазму и поступают в определенные компартменты
клеток.
В отличие от других лигандов ферротрансферрин, попав внутрь клетки, не
разрушается и не запасается. Он освобождается от связанных с ним ионов Fe
и быстро секретируется наружу клетки в форме не содержащего железа
апотрансферрина. Аналогичный процесс характерен и для витамин В^-
связываю-щего белка. В данном случае ферротрансферрин благодаря кислой
среде в CURL диссоциирует на свободное железо и апо-трансферрин, который
остается связанным со своими рецепторами даже при pH 5,0, чем резко
отличается от других лигандов. У лишенного железа апотрансферрина
сродство к рецептору при pH 5,0 такое же, как у ферротрансферрина при pH
7,0, а при нейтральном pH апотрансферрин практически не связывается с
рецептором. Если комплекс апотрансферрина с рецептором быстро перенести
из кислой среды в нейтральную, то он в течение нескольких секунд
диссоциирует.
Свободные ионы Fe переносятся на молекулы ферритина, который в цитоплазме
играет роль депо железа. Апотрансферрин, отделившись на внешней
поверхности плазмалеммы от рецептора при физиологическом значении pH,
увлекается током крови, готовый опять связать Fe3+, а рецепторы вновь
участвуют в эн-доцитозе.
Опухолевые клетки печени содержат 150 000 участков связыг вания