La endocitosis mediada por receptores ( EMR ), también llamada endocitosis mediada por clatrina , es un proceso mediante el cual las células absorben metabolitos , hormonas , proteínas y, en algunos casos, virus , mediante la gemación hacia adentro de la membrana plasmática ( invaginación ). Este proceso forma vesículas que contienen las sustancias absorbidas y está estrictamente mediado por receptores en la superficie de la célula. Solo las sustancias específicas del receptor pueden ingresar a la célula a través de este proceso.
Proceso
Aunque los receptores y sus ligandos pueden introducirse en la célula a través de algunos mecanismos (por ejemplo, caveolina y balsa lipídica ), la endocitosis mediada por clatrina sigue siendo la mejor estudiada. La endocitosis mediada por clatrina de muchos tipos de receptores comienza con los ligandos de carga en el compartimento luminal de la vesícula que se unen a los receptores de la membrana celular. El ligando de carga y el receptor reclutarán proteínas adaptadoras y triskeliones de clatrina a la membrana exterior de la célula alrededor de donde se formará la gemación. A continuación, se produce la gemación de la membrana plasmática, formando un pozo cubierto de clatrina. [1] Otros receptores pueden nuclear un hoyo recubierto de clatrina permitiendo la formación alrededor del receptor. Un pozo maduro se escindirá de la membrana plasmática mediante el uso de proteínas de fisión y de unión a la membrana como la dinamina (así como otras proteínas del dominio BAR ), [2] formando una vesícula recubierta de clatrina que luego se descubre y típicamente se fusiona en una clasificación del endosoma . Una vez fusionada, la carga endocitosada (receptor y / o ligando) puede clasificarse en lisosoma , reciclado u otras vías de tráfico. [1]
Función
La función de la endocitosis mediada por receptores es diversa. Se usa ampliamente para la absorción específica de ciertas sustancias requeridas por la célula (los ejemplos incluyen LDL a través del receptor de LDL o hierro a través de transferrina ). El papel de la endocitosis mediada por receptores está bien reconocido en la regulación a la baja de la transducción de señales transmembrana, pero también puede promover la transducción sostenida de señales. [3] El receptor activado se internaliza y se transporta a los endosomas y lisosomas tardíos para su degradación. Sin embargo, la endocitosis mediada por receptores también está implicada activamente en la transducción de señales desde la periferia celular al núcleo. Esto se hizo evidente cuando se encontró que la asociación y formación de complejos de señalización específicos mediante endocitosis mediada por clatrina es necesaria para la señalización eficaz de hormonas (por ejemplo, EGF ). Además, se ha propuesto que el transporte dirigido de complejos de señalización activos al núcleo podría ser necesario para habilitar la señalización, debido al hecho de que la difusión aleatoria es demasiado lenta, [4] y los mecanismos que regulan permanentemente las señales entrantes son lo suficientemente fuertes como para apagar la señalización. completamente sin mecanismos adicionales de transducción de señal. [5]
Experimentos
Usando tintes fluorescentes o visibles EM para marcar moléculas específicas en células vivas, es posible seguir la internalización de las moléculas de carga y la evolución de un pozo recubierto de clatrina mediante microscopía de fluorescencia e inmuno-microscopía electrónica. [6] [7]
Dado que el proceso no es específico, el ligando puede ser un portador de moléculas más grandes. Si la célula diana tiene un receptor pinocitótico específico conocido , los fármacos se pueden unir y se internalizarán.
Para lograr la internalización de nanopartículas en células, como las células T , se pueden usar anticuerpos para dirigir las nanopartículas a receptores específicos en la superficie celular (como CCR5 ). [8] Este es un método para mejorar la administración de fármacos a las células inmunitarias.
Caracteristicas
- Inducción a los pocos minutos de exposición al exceso de ligando.
- La formación de estas vesículas es sensible a la inhibición de la wortmanina [ cita requerida ]
- El inicio de la formación de vesículas puede retrasarse / inhibirse por variaciones de temperatura.
Ver también
Referencias
- ↑ a b Sorkin A, Puthenveedu MA (1 de enero de 2013). Yarden Y, Tarcic G (eds.). Endocitosis mediada por clatrina . Springer Nueva York. págs. 1-31. doi : 10.1007 / 978-1-4614-6528-7_1 . ISBN 978-1-4614-6527-0.
- ^ Kaksonen M, Roux A (mayo de 2018). "Mecanismos de endocitosis mediada por clatrina". Reseñas de la naturaleza. Biología celular molecular . 19 (5): 313–326. doi : 10.1038 / nrm.2017.132 . PMID 29410531 . S2CID 4380108 .
- ^ Thomsen AR, Plouffe B, Cahill TJ, Shukla AK, Tarrasch JT, Dosey AM, Kahsai AW, Strachan RT, Pani B, Mahoney JP, Huang L, Breton B, Heydenreich FM, Sunahara RK, Skiniotis G, Bouvier M, Lefkowitz RJ (Agosto de 2016). "GPCR-G Protein-β-Arrestin Super-Complex Mediates Sustained G Protein Signaling" . Celular . 166 (4): 907–919. doi : 10.1016 / j.cell.2016.07.004 . PMC 5418658 . PMID 27499021 .
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- ^ Kholodenko BN (junio de 2003). "Organización en cuatro dimensiones de las cascadas de señalización de la proteína quinasa: las funciones de la difusión, la endocitosis y los motores moleculares" . La Revista de Biología Experimental . 206 (Parte 12): 2073–82. doi : 10.1242 / jeb.00298 . PMID 12756289 . 206, 2073-2082.
- ^ Kirchhausen T (noviembre de 2009). "Imágenes de estructuras de clatrina endocítica en células vivas" . Tendencias en biología celular . 19 (11): 596–605. doi : 10.1016 / j.tcb.2009.09.002 . PMC 2796618 . PMID 19836955 .
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- ^ Glass JJ, Yuen D, Rae J, Johnston AP, Parton RG, Kent SJ, De Rose R (abril de 2016). "Direccionamiento de células inmunitarias humanas de nanopartículas de proteínas - caveosferas". Nanoescala . 8 (15): 8255–65. doi : 10.1039 / C6NR00506C . PMID 27031090 .
enlaces externos
- CytoChemistry.net - Una conferencia sobre RME con algunas bonitas imágenes