RESEPTÖR ARACILI ENDOSITOZ: SÜREÇ VE IŞLEVLER - BIYOLOJI - 2024

Alıcı - aracılı endositoz hücre girişi içine kontrollü spesifik molekülleri içeren bir hücresel bir olgudur. Yutulacak malzeme, tüm madde kaplanana kadar aşamalı olarak plazma zarının küçük bir kısmı ile çevrelenir. Daha sonra bu vezikül hücre içine ayrılır.

Bu sürece katılan reseptörler, hücre yüzeyinde "klatrin kaplı çöküntüler" adı verilen bölgelerde bulunur.

Kaynak: Alejandro Porto

Bu tür endositoz, hücreye giren maddeleri ayırt etme mekanizması verir. Ayrıca ayrımcı olmayan endositoza göre işlemin etkinliğini arttırır.

Endositozun zıt kavramı ekzositozdur ve moleküllerin hücrelerin dış ortamına salınmasını içerir.

Endositoz nedir?

Ökaryotik hücreler, molekülleri hücre dışı ortamdan yakalama ve bunları endositoz adı verilen bir işlemle içeriye alma yeteneğine sahiptir. Terim, araştırmacı Christian deDuve'ye atfedilir. 1963'te önerildi ve çok çeşitli moleküllerin yutulmasını içeriyordu.

Bu fenomen şu şekilde gerçekleşir: Girilecek molekül veya malzeme, daha sonra istila edilen sitoplazmik zarın bir kısmı ile çevrilidir. Böylece molekülü içeren bir kesecik oluşur.

sınıflandırma

Giren materyalin türüne bağlı olarak, endositoz süreci fagositoz ve pinositoz olarak sınıflandırılır.

İlki olan fagositoz, katı partiküllerin sindirilmesi eyleminden oluşur. Bu, bakteri, diğer bozulmamış hücreler veya diğer hücrelerden gelen kalıntılar gibi büyük parçacıkları içerir. Aksine, sıvı alımını tanımlamak için kullanılan pinositoz terimi.

Reseptör aracılı endositoz nedir?

Reseptör aracılı endositoz, moleküllerin seçici ve kontrollü bir şekilde hücreye girişi ile karakterize edilen hücresel bir fenomendir. Girilecek moleküller özeldir.

İşlemin adından da anlaşılacağı gibi, girilecek molekül, hücre yüzeyinde bulunan bir dizi reseptör tarafından tanınır. Bununla birlikte, bu reseptörler zar boyunca rastgele bulunmaz. Aksine, “klatrinle kaplı çöküntüler” denen bölgelerde fiziksel konumu çok belirgindir.

Çukurlar membrandan bir istila oluşturur ve reseptörleri ve bunların bağlı makromoleküllerini içeren klatrin kaplı veziküllerin oluşumuna yol açar. Reseptöre bağlanan makromoleküle ligand denir.

Küçük klatrin veziküllerinin oluşumundan sonra, sonuncusu erken endozomlar adı verilen yapılarla birleşir. Bu adımda, klatrin kesesinin iç içeriği farklı bölgelere dağıtılır. Bunlardan biri lizozomlardır veya plazma zarında geri dönüştürülebilirler.

Özellikleri

Geleneksel pinositoz ve fagositoz süreçleri ayırt edici olmayan tiptedir. Yani veziküller, hücre dışı boşlukta bulunan ve hücreye taşınan herhangi bir katı veya sıvı molekülü yakalayacaktır.

Reseptör aracılı endositoz, hücreye, partiküllerin hücre ortamına içselleştirilmesinin etkinliğini ayırt etmesine ve artırmasına izin veren çok seçici bir mekanizma sağlar.

Daha sonra göreceğimiz gibi bu süreç kolesterol, B12 vitamini ve demir gibi çok önemli moleküllerin alınmasına izin verir. Bu son iki molekül, hemoglobin ve diğer moleküllerin sentezi için kullanılır.

Ne yazık ki, endositoza aracılık eden reseptörlerin varlığı, hücreye girmek için bir dizi viral partikül tarafından istismar edilmiştir - örneğin influenza virüsü ve HIV.

süreç

Reseptör aracılı endositoz sürecinin nasıl gerçekleştiğini anlamak için, memeli hücreleri tarafından kolesterol alımı kullanılmıştır.

Kolesterol, hücre zarlarında akışkanlığı değiştirmek ve organizmaların cinsel işleviyle ilgili steroid hormonlarının bir öncüsü olarak birden fazla işlevi olan lipit benzeri bir moleküldür.

Reseptör aracılı endositoz modeli: memelilerde kolesterol

Kolesterol, suda oldukça çözünmeyen bir moleküldür. Bu nedenle taşınması, kan dolaşımında lipoprotein parçacıkları şeklinde gerçekleşir. En yaygın olanları arasında düşük yoğunluklu lipoproteini buluyoruz, genellikle LDL olarak kısaltılır - İngiliz düşük yoğunluklu lipoproteinindeki kısaltmasından akronik.

Laboratuvarda yapılan çalışmalar sayesinde, LDL molekülünün hücreye girişinin, klatrin kaplı çöküntülerde yer alan hücre yüzeyindeki spesifik bir reseptöre bağlanarak gerçekleştiği sonucuna varmak mümkün olmuştur.

LDL'li endozomların içi asidiktir, bu da LDL molekülünün ve reseptörünün ayrılmasına izin verir.

Ayrıldıktan sonra, reseptörlerin kaderi plazmatik membranda geri dönüştürülürken, LDL artık lizozomlarda taşınmasına devam ediyor. İçeride, LDL, kolestarol üreten özel enzimler tarafından hidrolize edilir.

Son olarak kolesterol salınır ve hücre onu alıp zarlar gibi ihtiyaç duyulan çeşitli görevlerde kullanabilir.

Sistem arızalandığında ne olur?

Ailesel hiperkolesterolemi adı verilen kalıtsal bir durum vardır. Bu patolojinin semptomlarından biri yüksek kolesterol seviyeleridir. Bu bozukluk, LDL molekülünün hücre dışı sıvılardan hücrelere girememesinden kaynaklanır. Hastalar, reseptörlerde küçük mutasyonlar sergiler.

Hastalığın keşfedilmesinden sonra, sağlıklı hücrelerde, spesifik hücresel çöküntülerde biriken LDL girişine aracılık etmekten sorumlu bir reseptör olduğunu belirlemek mümkün oldu.

Bazı durumlarda, hastalar LDL'yi tanıyabildiler, ancak reseptörleri çizgili çöküntülerde bulunmadı. Bu gerçek, endositoz sürecinde çizgili çöküntülerin öneminin anlaşılmasına yol açtı.

Klatrin bağımsız endositoz

Hücreler ayrıca endositozun klatrin katılımı olmadan gerçekleştirilmesine izin veren yollara da sahiptir. Bu yollar arasında, zarlara bağlı moleküller ve klatrin olmamasına rağmen endositize olabilen sıvılar öne çıkmaktadır.

Bu şekilde giren moleküller, plazma zarında bulunan caveolae adı verilen küçük istilaları kullanarak nüfuz eder.

Referanslar

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Temel hücre biyolojisi. Garland Bilimi.
2. Cooper, GM ve Hausman, RE (2007). Hücre: moleküler bir yaklaşım. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Curtis, H. ve Barnes, NS (1994). Biyolojiye davet. Macmillan.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. ve Anderson, M. (2004). Hayvan fizyolojisi. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Hücre ve moleküler biyoloji: kavramlar ve deneyler. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, AL (2012). Histoloji ve hücre biyolojisi. Elsevier Brezilya.
7. Koolman, J. ve Röhm, KH (2005). Biyokimya: metin ve atlas. Panamerican Medical Ed.
8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, JE, Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP,… & Matsudaira, P. (2008). Moleküler hücre biyolojisi. Macmillan.
9. Voet, D. ve Voet, JG (2006). Biyokimya. Panamerican Medical Ed.