- Характеристика клітинних везикул
- Типи клітинних везикул
- Ендоцитарні везикули
- Екзоцитарні везикули
- Транспортні везикули між органелами
- Функція везикул
- Хвороби
- Везикули у різних організмів
- Список літератури
Стільникового бульбашка є засобом для внутрішньоклітинної та позаклітинної зв'язку, в яких молекула , синтезована в клітці, такі як нейромедіатори, гормони, білки, ліпіди і нуклеїнові кислоти, упакована. Ці молекули називаються вантажними. Хімічна природа заряду залежить від типу жовчного міхура та його функції.
Загальна морфологія везикули складається з ліпідного двошарового шару, який утворює закритий мішок і просвіт якого водянистий. Розмір везикул може змінюватися. Наприклад, в ацинарних клітинах підшлункової залози він становить від 200 до 1200 нм, тоді як в нейронах - від 30 до 50 нм.
Джерело: Похідна робота Мар'яни Руїс Вільяреаль: Gregor_0492
У еукаріотів у специфічних органелах відбуваються різні клітинні процеси. Однак необхідно обмінюватися молекулами між органелами або відправляти молекули у позаклітинний простір. Через це потрібна система, яка дозволяє перевозити вантаж до правильного місця призначення. Цю функцію виконують везикули.
Характеристика клітинних везикул
Існують різні види везикулярного транспорту з відповідними їм характеристиками. Однак існують такі узагальнення, як проростання, яке спрямоване шаром або покрите білками, наприклад, клатрин; і специфічність зв'язування, яка залежить від трансмембранних білків або SNARE.
Везикулярний транспорт включає екзоцитоз та ендоцитоз, транспорт між органелами та вивільнення позаклітинних везикул. У всіх випадках він передбачає безперервне утворення пагонів, розщеплення і злиття транспортних везикул.
Екзоцитоз полягає в злитті везикули з плазматичною мембраною для вивільнення вмісту везикули. Існує три режими екзоцитозу: 1) повне злиття колапсу; 2) цілуватися і бігати; 3) сполучний екзоцитоз.
Ендоцитоз складається з відновлення плазматичної мембрани, що запобігає клітинному запаленню. Існують різні механізми ендоцитозу.
У везикулярному транспорті між органелами щойно синтезовані білки, виявлені в просвіті ендоплазматичного ретикулума, транспортуються до апарату Гольджі. Від цієї органели везикули відходять у напрямку ендомембранної системи та плазматичної мембрани.
Позаклітинні везикули, що знаходяться в прокаріот і еукаріот, відповідають за перенесення молекул з однієї клітини в іншу.
Типи клітинних везикул
Ендоцитарні везикули
Вони служать для введення молекул в клітину або для переробки компонентів мембрани. Ці везикули можуть бути або не покриватися шаром білків. Білки, що покривають поверхню жовчного міхура - це клатрин і кавеолін.
Ендоцитарні везикули, покриті клатрином, відповідають за інтерналізацію патогенів, таких як віруси грипу серед інших, мембранні білки та позаклітинні рецептори та ліганди. Везикули, покриті кавеоліном, опосередковують потрапляння вірусів, грибів, бактерій та пріонів.
Екзоцитарні везикули
Через стимул секреторні клітини (нейрони або інші клітини) вивільняють свій вміст через екзоцитоцис.
Злиття мембрани під час екзоцитозу відбувається через дві стадії: 1) зв'язування екзоцитарної везикули з мембранним акцептором; і 2) злиття ліпідних шарів. Білки Rab, GTPases та SNARE, серед інших, беруть участь у цих кроках.
Транспортні везикули між органелами
Везикули з покриттям COPII транспортуються з ендоплазматичного ретикулума до апарату Гольджі. Транспорт від апарату Гольджі до вакуолі включає два шляхи: ALP (лужна фосфатаза) до вакуолі; ендосоми через карбоксипептидазу Y та S шляху (CPY та CPS).
Функція везикул
Везикули секреторного шляху мають найрізноманітніші функції, серед яких виділяються такі речовини: інсулін із клітин підшлункової залози, нейропептиди та нейромедіатори, гормони та речовини, що беруть участь у імунній відповіді.
Однією з найвідоміших функцій є вивільнення секреторних білків з підшлункової залози. Наприклад, хімотрипсиноген, зимоген, виділяється шляхом злиття везикул до мембрани в результаті гормональної стимуляції.
Позаклітинні везикули (ВЕ) бувають двох типів: екзосоми та ектосоми. Обидва диференціюються за своїм складом, що визначає їх функцію. Екзосоми мають тетраспанін, інтегрин, протеоглікан та ICAMI. Ектосоми мають рецептори, глікопротеїни, металопротеїни та нуклеїнові кислоти.
Функції ЕВ включають підтримання клітинного гомеостазу, регуляцію функції клітин та міжклітинну комунікацію. Остання функція вимагає транспортування білків, РНК (мРНК, міРНК, антисмислова РНК) та послідовностей ДНК.
Злиття EV з мембраною цільової клітини може впливати на регуляцію експресії генів факторами транскрипції, сигнальними білками та багатьма ферментами. ЕВ, що виділяються стовбуровими клітинами, відіграють важливу роль у відновленні органів та захисті від хвороб.
Хвороби
Нормальне фізіологічне функціонування клітин залежить від кількох факторів від транспортування везикул і їх злиття. Наприклад, діабет другого типу характеризується дефектами секреції інсуліну та транслокацією, опосередкованою транспортерами глюкози.
ШВЛ відіграють важливу роль при багатьох захворюваннях. При раку ЕВС підвищують стійкість хіміотерапевтичних препаратів, опосередкованих miRNA,
ЕВ мають критичний вплив на нейродегенерацію. При хворобах Альцгеймера та розсіяному склерозі дегенеративний ефект залежить від декількох молекул, таких як міРНК, гангліозиди та білки.
У серцевих клітинах екзосоми та ектосоми дозволяють спілкуватися між клітинами, і, крім того, вони впливають на розвиток атеросклеротичної бляшки в судинах, викликаючи запалення, проліферацію, тромбоз та вазоактивну відповідь.
При алергічних та запальних процесах міРНК ЕВ регулюють ці процеси за допомогою паракринних ефектів.
Везикули у різних організмів
Особлива увага приділяється ЕР найпростіших. Це пояснюється тим, що ЗВ відіграють важливу роль між взаємодією паразита та господаря.
Деякі з паразитів, VE яких вивчали, є Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp., Plasmodium spp., І Toxoplasma spp.
Також спостерігали ГВ у грампозитивних та негативних бактерій, включаючи Corynebacterium та Moraxellaceae. У слизовій оболонці дихальних шляхів везикули зовнішньої мембрани (OMV) зв’язуються з ліпідними доменами в альвеолярних епітеліальних клітинах. Звідти OMV модулюють запальну реакцію.
Список літератури
- Аарон, Т. Плейс, Марія С. Свердлов, Олег Чага та Річард Д. Міншалл. 2009. Антиоксиданти та сигналізація Redox, 11: 1301.
- Feyder, S., De Craene, JO, Séverine, B., Bertazzi, DL, і Friant, S. 2015. Торгівля мембраною в моделі дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Інт. Дж. Мол. Sci., 16: 1509-1525.
- Fujita, Y., Yoshiota, Y., Saburolto, Junaraya, Kuwano, K. and Ochiya, T. 2014. Міжклітинна комунікація позаклітинними везикулами та їх мікроРНК в астмі. Клінічні терапевтичні засоби, 36: 873–881.
- Лодіш, Х., Берк, А., Зіпурський, С. Л., Мацударія, П., Балтімор, Д., Дарнелл, Дж. 2003. Клітинна і молекулярна біологія. Редакція Medica Panamericana, Буенос-Айрес, Богота, Каракас, Мадрид, Мексика, Сао Пауло.
- Parkar, NS, Akpa, BS, Nitsche, LC, Wedgewood, LE, Place, AT, Свердлов, MS, Chaga, O., і Minshall, RD 2009. Формування судин та ендоцитоз: функція, машини, механізми та моделювання.
- Schmid, SL та Damke, H. 1995. Покриті везикули: різноманітність форми та функції. Журнал FASEB, 9: 1445–1453.
- W, LG, Hamid, E., Shin, W., Chiang, HC 2014. Екзоцитоз та ендоцитоз: способи, функції та механізми сполучення. Ану. Преподобний Фізіол., 76: 301-331.
- Янес, Мо, Сільяндер, PRM та ін. 2015. Біологічні властивості позаклітинних везикул та їх фізіологічні функції. Журнал позаклітинних везикул, 4: 1–60.