Endocytoza (grecki Endon (In) i kutos (komórek)) jest mechanizmem transportowe cząsteczki lub cząsteczki (wirusowe, bakteryjne, etc.) do wnętrza komórki .
Endocytozę mogą wykonywać wszystkie komórki eukariotyczne z wyjątkiem czerwonych krwinek (czerwonych krwinek)
Endocytoza to zjawisko błonowe, które jest częścią mechanizmów transportu wraz z ruchem ( pseudopodia ). Istnieją trzy typy:
Endocytoza (lub internalizacja) występuje, gdy część błony całkowicie otacza mniejszą cząstkę, bez dużej objętości, i wypycha ją z zewnątrz do wnętrza komórki.
Ten mechanizm błonowy (lub quasi-błona) jest bardzo ważny w życiu komórki, ponieważ umożliwia internalizację określonych cząsteczek dzięki specyficznym receptorom w komórce (aw szczególności w cytozolu), nazywanej endocytozowaną cząsteczką ligand (np. transferyna (ligand), który będzie przyłączał się do specyficznych receptorów błonowych dla transferyny).
Endocytoza cząsteczki przebiega w kilku etapach:
Pęcherzyk ten połączy się z tak zwanym endosomem „sortującym” przy kwaśnym pH (pH = 6). Ponieważ ligand jest bardzo słabo związany z receptorami, następuje dysocjacja, a następnie uwolniona zawartość jest sortowana: niektóre receptory są bezpośrednio zawracane, egzocytowane do błony i ponownie wprowadzane do niej zgodnie z nieznanym procesem. Ligandy są kierowane do różnych miejsc docelowych w zależności od ich przydatności dla komórki. Część tego zinternalizowanego materiału będzie przetwarzana przez „ późne endosomy ”, a inna przez przedział recyklingu endocytozy (oba są dojrzałymi gatunkami pierwotnego endosomu). Materiał zawarty w późnym endosomie jest generalnie przeznaczony do dysocjacji: endosom albo łączy się z lizosomem, albo staje się jednym przez dojrzewanie: jego pH spada z powodu aktywności wakuolarnej ATPazy i staje się zdolny do lizy cząsteczek. Cząsteczki przechodzące przez przedział recyklingu endocytozy są poddawane recyklingowi i ponownie zintegrowane z błoną plazmatyczną. W związku z tym skład powierzchni membrany zmienia się bardzo nieznacznie.
Niektóre z internalizowanych cząsteczek nie podlegają recyklingowi ani hydrolizie . Przechodzi przez aparat Golgiego (np. Cholesterol , który wykorzystuje Apo B jako specyficzne białko i LDL jako transporter błonowy ).
W zależności od wielkości wchłanianego materiału można wyróżnić dwa procesy:
Endocytoza w fazie ciekłej odpowiada usunięciu kropelki (średnica poniżej 0,1 mikrometra) płynu zewnątrzkomórkowego, niezależnie od tego, czy zawiera ona małe cząsteczki, czy nie. Spożycie odbywa się przez wgłobienie błony komórkowej, która jest wciśnięta w miseczkę, a następnie zatrzymuje płyn, który ma być połknięty, w małym pęcherzyku, który zostanie uwolniony w cytoplazmie. Zjawisko to występuje w sposób ciągły w większości komórek eukariotycznych.
Obserwacja pod mikroskopem elektronowym pokazuje, że pęcherzyki pinocytozy po stronie cytoplazmatycznej pokryte są filcem o grubości około 15 nanometrów. Pęcherzyki te pochodzą z wgłębień błony zwanych „zakrytymi studzienkami” i tworzą się w określonych obszarach błony, w których zgrupowane są określone receptory błonowe.
Na cytoplazmatycznej powierzchni występuje spontaniczne złożenie sześciokątnej siatki włóknistego białka, klatriny , a następnie wgłębienie błony w zakrytych studzienkach (lub studzienkach z płaszczem lub wyłożonych studzienkach).
2 . Molekularny mechanizm powstawania pęcherzy
Fragment membrany uwięziony w klatce klatrynowej , który stopniowo się odkształca, zamknie się, wspomagany przez dynaminę, która dzięki wykorzystaniu energii hydrolizy GTP zmieni swoją konformację i zwija się wokół szyjki pęcherzyka, aby umożliwić siła skurczu niezbędna do oddzielenia zamkniętego pęcherzyka od błony.
3. Stężenie związków podlegających internalizacji na poziomie tych studni
Wiązanie tych związków (zwanych ligandami ) z ich specyficznymi receptorami (które są wewnętrznymi białkami) i dyfuzja „naładowanych” receptorów do zakrytej studni w formacji. Receptory przyłączają się do białek adaptacyjnych ( adaptiny ), które same są połączone z klatriną.
4. Internalizacja związków przyłączonych do ich receptorów poprzez tworzenie zakrytego pęcherzyka
Wykonanie pęcherzyka ze studni jest bardzo szybkie (około minuty). Ocenia się, że w hodowanych komórkach obszar zajmowany przez powlekane dołki stanowi 2% powierzchni błony cytoplazmatycznej; Co minutę tworzy się tam około 2500 zakrytych pęcherzyków.
5 . Utrata powłoki klatrynowej i wewnątrzcytoplazmatyczna migracja pęcherzyka
Szybko traci swoją powłokę, której rolą jest generowanie kulistej powierzchni z płaskiej powierzchni. To usuwanie, które wymaga ATP, jest niezbędne, aby błona pęcherzyka mogła oddziaływać z cytoszkieletem i jego białkami motorycznymi oraz aby pęcherzyk mógł być transportowany w cytozolu. Clathrin powraca do błony komórkowej.
6. Fuzja z endosomami i dysocjacja ligand-receptor
Pęcherzyk endocytozy łączy się z endosomem (wynik fuzji nadal nazywany jest endosomem). Zakwaszenie środowiska wewnętrznego za pomocą pomp zależnych od H + ATP znajdujących się w błonie endosomu powoduje dysocjację kompleksu receptor / ligand.
7. Separacja receptorów i ligandów w pęcherzykach o różnym losie
Następuje sortowanie: receptory są skoncentrowane w określonym miejscu na błonie endosomu, z którego powstają pęcherzyki, które łączą się z błoną plazmatyczną = recykling receptorów. Zawartość endosomów kierowana jest przez inne pęcherzyki do lizosomów, gdzie nastąpi trawienie wchłoniętych cząsteczek.