Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Возле эндоцитирующих участков плазмалеммы отмечают скопление митохондрий.
Действительно, макроэндоцитоз (в большей степени фагоцитоз)
сопровождается усилением биоэнергетических процессов, ресинтезом
мембранного материала, который "тратится" на образование эндосом
вакуолей.
Процессу слияния мембран при эндоцитозе (как, впрочем, и экзоцитозе)
может предшествовать увеличение обновления фосфолипидов, при этом
мембрана в зоне слияния становится более "текучей". Известно, что
мембраны только что сформировавшихся фагосом обладают большей текучестью,
чем участки плазмалеммы, из которых они образованы.
Специфический фагоцитоз в фагоцитах, лейкоцитах в отличие от
факультативного в фибробластах, нейронах, эпителии сопровождается резким
увеличением дыхания (в 2-3 раза), продукции Н2Ог, активацией перекисного
окисления липидов, окис-
22
лением глюкозы в пентозном цикле (в 2-10 раз). Лейкоциты, инкубированные
в присутствии колхицина или в отсутствие Ог, фагоцитируют нормально, но
фагосомы двигаются хаотично и увеличение гликолиза не наблюдается.
Усиление окислительной активности при фагоцитозе объясняется активацией
НАДН- и НАДФН-зависимых оксидаз плазмалеммы, которые превращают Ог в Н2О2
и супероксидный анион.
Фагоцитоз сопровождается увеличением включения лизоформ фосфолипидов в
лецитин и фосфатидилэтаноламин, 32Р в фосфатидную кислоту и
фосфатидилинозит; увеличением свободных жирных кислот; некоторым
увеличением содержания лецитина в плазмалемме (за счет активации синтеза
лецитина). Спустя 6-10 ч после начала фагоцитоза в клетках отмечено
увеличение содержания холестерина и фосфолипидов.
В 70-е годы широкое распространение получила механо-хи-мическая гипотеза
эндоцитоза (рис. 5). Она опиралась на факты локализации в эктоплазме (см.
рис. 2) цитоскелетных фибриллярных структур (микротрубочек, промежуточных
филаментов, актиновых микрофиламентов и миозиновых фибрилл), состав-
Рис. 5. Механо-химическая схема фагоцитоза. А-Г - последовательные стадии
фагоцитоза:
1 - лиганд, субстрат, сорбент: 2 - неактивный избирательный (или
неизбирательный) рецептор плазмалем 1ы; 3 - активный рецептор в комплексе
с лигандом (в этом случае изменяется как конформация самого рецептора,
так и его микроокружения), 4 - элементы цитоскелета, связанные с
рецептором (находятся в состоянии расслабления), 5 - элементы
цитоскелета, связанные с рецептором (находятся в состоянии сокращения)
ляющих примембранный слой (до 100 нм) внутренней поверхности практически
всех плазматических мембран. Данный слой Состоит из сети нитей, пучков
фибрилл цитоскелета. Эти структуры, ассоциированные с мембраной,
определяют гибкость, эластичность, ундуляцию некоторых участков мембраны,
степень погруженности, интернализации различных белков в липидный бислой,
кластеризацию определенных белков, рецепторов. Эндоцитоз наиболее выражен
у тех клеток, в составе эктоплазмы которых содержится больше всего
элементов цитоскелета. Эндоцитоз наиболее выражен у клеток с высокой
подвижностью, которая проявляется не только в амебоидном движении, но и в
образовании псевдоподий и пр.
Согласно контракт ильной гипотезе эндоцитоза процесс протекает по схеме:
энергонезависимая сорбция поглощаемого материала плазмалеммой-"-изменение
под влиянием сорбированно-
23
го индуктора физико-химических свойств отдельных участков мембраны->-АТФ-
зависимое сокращение элементов цитоскелета в данном участке плазмалеммы-
^образование инвагинации (в юм числе и псевдоподий). С помощью
электронного микроскопа в районе инвагинации выявляется особое сгущение
разнообразных элементов цитоскелета. Стабилизирующим и цементирующим
элементом в данном случае являются микротрубочки, динамичным - система
актиновых микрофиламентов и миозино-вых фибрилл. Гистохимически в
эндосомах и в районе образования инвагинаций выявляется АТФаза.
Образование псевдоподий коррелирует с образованием агрегатов актиновых
микрофиламентов. Пиносомы (диаметр d - 0,1-0,3 мкм) макрофагов,
фибробластов, которые быстро захватывают растворимую перок-сидазу,
содержат "одежду" из филаментозных, сократительных белков.
Обработка клеток цитохалазином В и в меньшей степени колхицином приводит
к значительному торможению фагоцитоза и макропиноцитоза. Такого рода
эксперименты выявили еще одну интересную особенность. Миграция эндосом от
периферии к центру клетки зависит от функционирования цитоскелета, в
частности, микротрубочек.
Жидкофазный пиноцитоз в культуре гладких миоцитов артерий тормозится
колхицином. Эндоцитозные вакуоли мигрируют к перинуклеарному району.
Колхицин ингибирует миграцию вакуолей и приводит к хаотическому движению
органелл в цитоплазме. Образование пиносом в макрофагах зависит от
температуры, угнетается цианидом, динитрофенолом, олигомицином и
антимицином А. Пиноцитоз в этом случае нуждается в аэробном дыхании и
окислительном фосфорилировании, тогда как миграция пиносом в цитоплазме
при этих воздействиях не изменяется.
