Эндосома

Эндосома — мембранная внутриклеточная органелла, один из типов везикул, образующаяся при слиянии и созревании эндоцитозных пузырьков. Зрелые эндосомы представляют собой образования размером 300-400 нм.

Ранние эндосомы образуются при эндоцитозе клеткой внеклеточного материала в результате фагоцитоза, пиноцитоза или рецептор-опосредованного эндоцитоза. Дальнейшее созревание этих везикул приводит к образованию эндосом.

Функция

Большинство эндосом, образующихся в результате эндоцитоза из плазматической мембраны, транспортируются внутрь клетки, где сливаются с существующими эндосомами либо закисляются за счёт активности протонной АТФазы (H-АТФаза). В процессе созревания эндосома проходит несколько последовательных стадий, постепенно превращаясь в лизосому. При этом часть изначального материала плазматической мембраны может вернуться обратно для повторного использования (рециркуляция).

Роль в передаче сигналов в клетке

Многие мембранные рецепторы после связывания субстрата интернализуются в составе эндосом. Ранее это явление рассматривали как путь деградации или рециркуляции молекул рецепторов. Однако сегодня ясно, что локализация в эндосомах может играть особую роль в способности рецепторов к передаче сигнала. Так, например, известно, что рецептор эпидермального фактора роста способен к передаче сигнала сразу после связывания с субстратом на клеточной мембране, однако максимальной активности он достигает только в эндосомах. Кроме того, активированные рецепторы на мембране и в эндосомах могут запускать разные сигнальные пути. Например, толл-подобный рецептор 4, локализованный в клеточной мембране, передаёт сигнал по пути TIRAP-MyD88, а локализованный в эндосомах — по пути TRAM-TRIF[1].

Типы

Различают три типа эндосом: ранние, или первичные, эндосомы, поздние эндосомы (или мультивезикулярные тельца) и рециркулирующие эндосомы. [2] Они различаются по времени, требуемом для достижения эндоцитированного материала этих эндосом, и по функциональным маркёрам, таким как различные формы белков из группы Rab.[3] Кроме этого, они различаются по своей морфологии. После того, как эндоцитарные везикулы теряют оболочку, они сливаются с ранними эндосомами, которые в свою очередь в процессе созревания превращаются в поздние эндосомы перед тем, как слиться с лизосомами.[4][5]

Преобразование ранних эндосом, или процесс созревания, может происходить несколькими путями. Важную роль в этом процессе играют вакуолярные H-ATФазы, которые переносят протоны внутрь эндосомы и закисляют её.[6] Рециркулирующие молекулы (как правило рецепторы) собираются в трубчатых структурах эндосом. После рециркуляции и потери трубчатых структур образующиеся поздние эндосомы содержат только вакуолеобразные структуры. Они постепенно увеличиваются в размере по мере гомотипического слияния.[7] Молекулы также сортируются в мелкие везикулы, которые выпячиваются по периметру мембраны внутрь эндосомы, формируя люминальные везикулы. Это приводит к образованию мульти везикулярной организации поздних эндосом (мультивезикулярных телец). Одоновременно продолжается рециркуляция некоторых молекул, включая трансфериновый рецептор и маннозо-6-фосфатный рецептор. [4] Эндосомы теряют RAB5 и получают RAB7 и становятся компетентмыми для последующего слияния с лизосомами.[7]

Слияние поздних эндосом с лизосомами приводит первоначально к образованию гибридной структуры с промежуточными характеристиками.[8] Так, например, лизосомы обладают большей плотностью, чем эндосомы, в то время как такие гибридные структуры имеют промежуточную плотность.

См. также

Примечания
  1. Chaturvedi A., Martz R., Dorward D., Waisberg M., Pierce S. K. Endocytosed BCRs sequentially regulate MAPK and Akt signaling pathways from intracellular compartments // Nat Immunol. — 2011. — Т. 12, вып. 11. — С. 1119—1126. — doi:10.1038/ni.2116. — PMID 21964606.
  2. Mellman I. Endocytosis and molecular sorting (англ.) // Annual Review of Cell and Developmental Biology : journal. — 1996. — Vol. 12. — P. 575—625. — doi:10.1146/annurev.cellbio.12.1.575. — PMID 8970738.
  3. Stenmark, H. Rab GTPases as coordinators of vesicle traffic (англ.) // Nat Rev Mol Cell Biol : journal. — 2009. — August (vol. 10, no. 8). — P. 513—525. — doi:10.1038/nrm2728. — PMID 19603039.
  4. Futter, CE.; Pearse, A.; Hewlett, LJ.; Hopkins, CR. Multivesicular endosomes containing internalized EGF-EGF receptor complexes mature and then fuse directly with lysosomes (англ.) // J Cell Biol : journal. — 1996. — March (vol. 132, no. 6). — P. 1011—1023. — doi:10.1083/jcb.132.6.1011. — PMID 8601581.
  5. Luzio J.P., Rous B.A., Bright N.A., Pryor P.R., Mullock B.M., Piper RC. Lysosome-endosome fusion and lysosome biogenesis (англ.) // Journal of Cell Science. — The Company of Biologists, 2000. — Vol. 113. — P. 1515—1524. — PMID 10751143.
  6. Lafourcade, C.; Sobo, K.; Kieffer-Jaquinod, S.; Garin, J.; van der Goot, FG. Regulation of the V-ATPase along the endocytic pathway occurs through reversible subunit association and membrane localization (англ.) // PLoS One : journal / Joly, Etienne. — 2008. — Vol. 3, no. 7. — P. e2758. — doi:10.1371/journal.pone.0002758. — PMID 18648502.
  7. Rink, J.; Ghigo, E.; Kalaidzidis, Y.; Zerial, M. Rab conversion as a mechanism of progression from early to late endosomes (англ.) // Cell : journal. — Cell Press, 2005. — September (vol. 122, no. 5). — P. 735—749. — doi:10.1016/j.cell.2005.06.043. — PMID 16143105.
  8. Mullock, BM.; Bright, NA.; Fearon, CW.; Gray, SR.; Luzio, JP. Fusion of lysosomes with late endosomes produces a hybrid organelle of intermediate density and is NSF dependent (англ.) // J Cell Biol : journal. — 1998. — February (vol. 140, no. 3). — P. 591—601. — doi:10.1083/jcb.140.3.591. — PMID 9456319.

Ссылки
  • Alberts, Bruce; et al. Essential Cell Biology (англ.). — 2nd Edition. — New York, NY: Garland Science, 2004.(Cell and Molecular Biology)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.