Endocytóza

Endocytóza  je proces zachycení vnějšího materiálu buňkou , prováděný tvorbou membránových váčků . V důsledku endocytózy dostává buňka pro svou životní aktivitu hydrofilní materiál, který jinak neproniká do lipidové dvojvrstvy buněčné membrány . Rozlišuje se mezi fagocytózou , pinocytózou a receptorem zprostředkovanou endocytózou . Termín byl navržen v roce 1963 belgickým cytologem Christianem de Duvem k popisu mnoha internalizačních procesů, které se vyvinuly v savčí buňce [1] .

Typy

• Fagocytóza (požírání buňkou) je proces absorpce pevných předmětů buňkou, jako jsou eukaryotické buňky, bakterie , viry , zbytky mrtvých buněk atd. Kolem absorbovaného předmětu se vytvoří velká intracelulární vakuola ( fagozom ). Velikost fagozomů je od 250 nm a více. Fagozom se spojí s primárním lysozomem a vytvoří sekundární lysozom. V kyselém prostředí hydrolytické enzymy rozkládají makromolekuly, které jsou v sekundárním lysozomu. Produkty štěpení (aminokyseliny, monosacharidy a další užitečné látky) jsou pak transportovány přes lysozomální membránu do cytoplazmy buňky. Fagocytóza je velmi rozšířená. U vysoce organizovaných zvířat a lidí hraje proces fagocytózy ochrannou roli. Fagocytární aktivita leukocytů a makrofágů má velký význam při ochraně těla před patogenními mikroby a jinými nežádoucími částicemi, které se do něj dostávají. Fagocytózu poprvé popsal ruský vědec I. I. Mečnikov .
• Pinocytóza (pití buňkou) je proces absorpce kapalné fáze buňkou z prostředí obsahující rozpustné látky včetně velkých molekul ( proteiny , polysacharidy atd.). Během pinocytózy jsou malé vezikuly, nazývané endozomy , vytaženy z membrány do buňky . Jsou menší než fagozomy (do velikosti 150 nm) a obvykle neobsahují velké částice. Po vytvoření endozomu se k němu přiblíží primární lysozom a tyto dva membránové vezikuly se spojí. Výsledná organela se nazývá sekundární lysozom. Proces pinocytózy neustále provádějí všechny eukaryotické buňky.
• Endocytóza zprostředkovaná receptory  je aktivní, specifický proces, při kterém buněčná membrána vyčnívá do nitra buňky a tvoří ohraničené důlky . Intracelulární strana ohraničené jamky obsahuje soubor adaptivních proteinů ( adaptin , clathrin , který určuje potřebné zakřivení výběžku, a další proteiny). Makromolekuly, které se vážou na specifické receptory na buněčném povrchu, procházejí dovnitř mnohem rychleji než látky vstupující do buněk v důsledku pinocytózy. Vnější strana membrány zároveň obsahuje specifické receptory (například LDL receptor ). Když je ligand vázán z prostředí obklopujícího buňku, ohraničené důlky tvoří intracelulární váčky ( bored vesicles ). Receptorem zprostředkovaná endocytóza je zapnuta pro rychlý a kontrolovaný příjem příslušného ligandu (např. LDL ) buňkou. Tyto vezikuly rychle ztrácejí svůj okraj a vzájemně se spojují a vytvářejí větší vezikuly - endozomy. Endozomy pak fúzují s primárními lysozomy, což vede k vytvoření sekundárních lysozomů. Například, když živočišná buňka potřebuje cholesterol pro membránovou syntézu, exprimuje LDL receptory na plazmatické membráně. LDL bohatý na cholesterol a estery cholesterolu, vázaný na LDL receptory , rychle dodává cholesterol do buňky.

Prevalence

Typická endocytóza se vyskytuje u eukaryot bez buněčné stěny – u zvířat a mnoha protistů. Dlouhou dobu se věřilo, že prokaryota zcela postrádají schopnost endocytózy. V roce 2010 však byla popsána endocytóza u bakterií rodu Gemmata [2] .

Ilustrace

• Endocytóza na příkladu vazby koronaviru SARS-CoV-2 na receptor ACE2 epiteliální buňky .

• Fáze 1

• Fáze 2

• Fáze 3

• animace (1)

• Animace (2)

Viz také

• Transcytóza
• Exocytóza
• clathrin
• kaveolin
• Lysozom
• Buněčné membrány
• Endosom

Poznámky

1. ↑ DE DUVE C. Lysozom (  neurčitý)  // Sci. Dopoledne. . - 1963. - Květen ( sv. 208 ). - S. 64-72 . — PMID 14025755 .
2. ↑ Lonhienne, T., Sagulenko, E., Webb, R., Lee, K., Franke, J., Devos, D., Nouwens, A., Carroll, B., & Fuerst, J. (2010). Absorpce proteinu podobné endocytóze v bakterii Gemmata obscuriglobus Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1001085107

Literatura

• Mukherjee S., Ghosh RN, Maxfield FR Endocytóza   // Physiol . Rev. : deník. - 1997. - Červenec ( roč. 77 , č. 3 ). - S. 759-803 . — PMID 9234965 .
• Lundmark R, Doherty GJ, Howes MT a kol. (2008). Protein aktivující GTPázu GRAF1 reguluje endocytární dráhu CLIC/GEEC. současná biologie. 18(22): 1802-8. doi : 10.1016/j.cub.2008.10.044 . PMC2726289 . _ PMID 19036340 .
• Rossatti P, Ziegler L, Schregle R a kol. (2019). Endocytóza T buněčných receptorů párů Cdc42 k tubulárním invaginacím plazmatické membrány zprostředkovaným GRAF1. Buňky. 8 (11): 1388. doi : 10,3390/buňky8111388 . PMC 6912536 . PMID 31690048 .
• Elkin SR, Lakoduk AM, Schmid SL (2016). Endocytární dráhy a endozomální transport: primer. Vídeň Med Wochenschr. 166(7-8): 196-204. doi : 10.1007/s10354-016-0432-7 . PMC 4873410 . PMID 26861668 .

Odkazy

• Endocytóza (ruština)

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština velká čínština Britannica (online) Universalis