» » » Путь макропиноцитоза


Эндоцитоз – это процесс, посредством которого клетки берут молекулы из своего окружения. Клатрин-зависимый эндоцитоз требует клатрина, чтобы помочь вырезать в плазматической мембране везикулу, которая будет поглощать молекулы. Совсем недавно было обнаружено, что существуют другие, неклатрин-зависимые пути. Макропиноцитоз является одним из таких путей и он создает большие пузырьки без использования клатрина.

Инициирование

Макропиноцитоз был впервые описан Уорреном Льюисом в 1931 году. Он заметил, что клеточная мембрана создает волну, начинающуюся с поверхности, которая затем складывается обратно на мембрану и, таким образом, создает везикулу. В то время как Льюис первоначально называл этот процесс пиноцитозом, позднее он был переименован в макропиноцитоз, чтобы его можно было отличать от более мелких, клатрин-зависимых путей или непокрытых везикул.

Позднее было обнаружено, что сгибание мембраны и образование пузырьков зависят от актина, компонента цитоскелета и сигнального белка Rac1. Макропиноцитоз – это неселективный путь эндоцитоза, способствующий усвоению нескольких питательных веществ и антигенов.

Макропиноцитоз является сигнально-зависимым путем, то есть он должен индуцироваться некоторыми лигандами. Обычно он индуцируется факторами роста, такими как макрофагальный колониестимулирующий фактор-1 (CSF-1), эпидермальный фактор роста (EGF) и фактор, стимулирующий опухоль. Вслед за этим макропиноцитоз зависит от Rac1, внутриклеточного сигнального белка. Этот белок, в свою очередь, может быть активирован PAK1, что также связано с ремоделированием цитоскелета.

Холестерин также играет важную роль в макропиноцитозе, так как это жизненно важный компонет сбора Rac1.

После стимуляции сигнализацией мембрана становится неровной. Это делается актином, который образует клеточный цитоскелет. Цитоскелетные перегруппировки приводят к появлению мембранных изгибов. Эти изгибы, сделанные актином, также называются ламеллиподиями. Хотя многие ламеллиподии исчезают обратно в мембрану, некоторые поднимаются, а затем отбрасываются, создавая везикулу.

При складывании ламелиподии образуют ловушки, в которых растворяются молекулы. Эти везикулы называются макропиносомами.

Макропиносомы

Макропиносомы не имеют четкой мембранной структуры и поэтому могут варьироваться по форме и размеру. Однако они больше, чем везикулы, продуцируемые клатрин-зависимым эндоцитозом. После образования макропиносомы созревают внутри клетки. Этот процесс созревания, вероятно, будет меняться между клетками.

В макрофагах, возникающих в костном мозге, макропиноцитоз происходит в результате передачи сигналов CSF-1. Образованные макропиносомы движутся к лизосоме, при этом они становятся меньше и проходят через изменения маркеров эндоцитарного белка. В частности, они сначала приобретают рецепторы трансферрина.

Затем они теряются, тогда как образуются Rab7 и лизосомальный гликопротеин A. Rab7 теряется, а лизосомальный гликопротеин А остается на макропиносоме. На последнем этапе происходит слияние макропиносом с трубчатыми лизосомальными отделениями в клетке.

В отличие от этого макропиносомы в клетках A341 не сливаются с лизосомным комплексом. Когда макропиноцитоз индуцируется с использованием EGF, макропиносомы приобретают рецепторы трансферрина и эндосомальный антиген 1 (EEA1). Похоже, что они не созревают на этом этапе. Это связано с тем, что EEA1 облегчает слияние нескольких макропиносом вместе. Сконденсированные макропиносомы в конечном итоге возвращаются к плазматической мембране, высвобождая их содержимое.

Регулирование

Регуляция макропиноцитоза не совсем понятна. Учитывая широту ответов, которые могут иметь к ним клетки, только некоторые процессы были обнаружены. По-видимому, образование пузырьков связано с актин-регулирующими белками. Коронин – это один белок, участвующий в динамике актина. Было показано, что в то время как коронины присутствуют в ламеллиподиях и последующем везикуле, коронин теряется из макропиносома после одной минуты интернализации. По-видимому, подобный процесс происходит и для самого актина, поскольку он также диссоциирует из макропиносома после образования. Поэтому кажется, что ассоциация актина с макропиносомами уменьшается созреванием.