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Transzytose Eigenschaften, Typen, Funktionen
Die Transzytose es ist der Transport von Materialien von einer Seite des extrazellulären Raums zur anderen Seite. Obwohl dieses Phänomen in allen Zelltypen auftreten kann - einschließlich Osteoklasten und Neuronen - ist es charakteristisch für Epithelien und Endothelzellen.
Während der Transzytose werden die Moleküle mittels Endozytose, vermittelt durch einen molekularen Rezeptor, transportiert. Das Membranvesikel wandert durch die Mikrotubulusfasern, die das Zytoskelett bilden, und auf der gegenüberliegenden Seite des Epithels wird der Inhalt des Vesikels durch Exozytose freigesetzt.
In Endothelzellen ist die Transzytose ein unverzichtbarer Mechanismus. Endothelien neigen dazu, undurchlässige Barrieren für Makromoleküle wie Proteine und Nährstoffe zu bilden.
Außerdem sind diese Moleküle zu groß, um die Transporter zu passieren. Dank des Transcytose-Prozesses wird der Transport der Partikel erreicht.
Index
- 1 Entdeckung
- 2 Prozesseigenschaften
- 3 Stufen
- 4 Arten von Transzytose
- 5 Funktionen
- 5.1 IgG-Transport
- 6 Referenzen
Entdeckung
Die Existenz von Transzytose wurde in den 1950er Jahren von Palade während der Untersuchung der Durchlässigkeit von Kapillaren postuliert, wo er eine prominente Population von Vesikeln beschreibt. Anschließend wurde diese Art von Transport in Blutgefäßen gefunden, die in gestreiften und Herzmuskeln vorhanden waren.
Der Begriff "Transcytose" wurde von Dr. N. Simionescu zusammen mit seiner Arbeitsgruppe geprägt, um die Passage von Molekülen von der luminalen Seite der Endothelzellen der Kapillaren zum interstitiellen Raum in Membranvesikeln zu beschreiben.
Prozesseigenschaften
Die Bewegung von Materialien innerhalb der Zelle kann verschiedenen transzellulären Wegen folgen: der Bewegung durch Membrantransporter, durch Kanäle oder Poren oder durch Transzytose.
Dieses Phänomen ist eine Kombination der Prozesse der Endozytose, des Transports von Vesikeln durch die Zellen und der Exozytose.
Endozytose besteht in der Einführung von Molekülen in die Zellen, die sie in einer Invagination umgeben, die von der cytoplasmatischen Membran kommt. Das gebildete Vesikel wird in das Zytosol der Zelle eingebaut.
Die Exozytose ist der umgekehrte Vorgang der Endozytose, bei der die Zelle die Produkte ausscheidet. Während der Exozytose verschmelzen die Membranen der Vesikel mit der Plasmamembran und der Inhalt wird in das extrazelluläre Medium freigesetzt. Beide Mechanismen sind der Schlüssel für den Transport großer Moleküle.
Die Transzytose ermöglicht es verschiedenen Molekülen und Partikeln, das Zytoplasma einer Zelle zu durchqueren und von einer extrazellulären Region zu einer anderen zu gelangen. Zum Beispiel die Passage von Molekülen durch Endothelzellen zu zirkulierendem Blut.
Es ist ein Prozess, der Energie benötigt - er ist abhängig vom ATP - und umfasst die Strukturen des Zytoskeletts, wo die Aktin-Mikrofilamente eine motorische Rolle spielen und die Mikrotubuli die Bewegungsrichtung anzeigen.
Bühnen
Transzytose ist eine Strategie, die von mehrzelligen Organismen für die selektive Bewegung von Materialien zwischen zwei Umgebungen verwendet wird, ohne ihre Zusammensetzung zu verändern.
Dieser Transportmechanismus umfasst die folgenden Stufen: zuerst bindet das Molekül an einen spezifischen Rezeptor, der auf der apikalen oder basalen Oberfläche der Zellen gefunden werden kann. Dann tritt der Prozess der Endozytose durch bedeckte Vesikel auf.
Drittens tritt der intrazelluläre Übergang des Vesikels zur gegenüberliegenden Oberfläche auf, von wo aus er internalisiert wurde. Der Prozess endet mit der Exozytose des transportierten Moleküls.
Bestimmte Signale können Transzytoseprozesse auslösen. Es wurde festgestellt, dass ein polymerer Rezeptor von Immunglobulinen, genannt pIg-R (polymerer Immunoglobinrezeptor) Transzytose in polarisierten Epithelzellen durchmachen.
Wenn die Phosphorylierung eines Rests der Aminosäure Serin an Position 664 der cytoplasmatischen Domäne von pIg-R auftritt, wird sie im Prozess der Transcytose induziert.
Darüber hinaus gibt es Proteine, die mit der Transcytose assoziiert sind (TAP, Transytosis-assoziierte Proteine), die sich in der Membran der Vesikel befinden, die am Prozess beteiligt sind und am Prozess der Membranfusion beteiligt sind. Es gibt Marker für diesen Prozess und sie sind etwa 180 kD Proteine.
Arten der Transzytose
Es gibt zwei Arten von Transzytose, abhängig von dem am Prozess beteiligten Molekül. Eines davon ist Clathrin, ein Proteinmolekül, das am Transport von Vesikeln in Zellen und Caveolin beteiligt ist, einem integralen Protein, das in bestimmten Strukturen, Caveolae genannt, vorkommt.
Der erste Transporttyp, der Clathrin beinhaltet, besteht aus einem hochspezifischen Transporttyp, da dieses Protein eine hohe Affinität für bestimmte Rezeptoren hat, die Liganden binden. Das Protein beteiligt sich an dem Stabilisierungsprozess der Invagination, die von den Membranvesikeln hervorgerufen wird.
Die zweite Transportart, vermittelt durch das Caveolin-Molekül, ist essentiell für den Transport von Albumin, Hormonen und Fettsäuren.Diese gebildeten Vesikel sind weniger spezifisch als die der vorherigen Gruppe.
Funktionen
Die Transzytose ermöglicht die zelluläre Mobilisierung von großen Molekülen, hauptsächlich in den Geweben des Epithels, wobei die Struktur des sich bewegenden Teilchens intakt bleibt.
Außerdem ist es das Mittel, mit dem Säuglinge Antikörper aus der Muttermilch aufnehmen und aus dem Darmepithel in die extrazelluläre Flüssigkeit entlassen werden.
IgG-Transport
Immunglobulin G, abgekürzt IgG, ist eine Klasse von Antikörpern, die in Gegenwart von Mikroorganismen, seien es Pilze, Bakterien oder Viren, hergestellt werden.
Es wird häufig in Körperflüssigkeiten wie Blut und Zerebrospinalflüssigkeit gefunden. Darüber hinaus ist es die einzige Art von Immunglobulin, die die Plazenta durchqueren kann.
Das am meisten untersuchte Beispiel für Transzytose ist der Transport von IgG aus der Muttermilch bei Nagetieren, die das Darmepithel bei jungen Tieren durchqueren.
Das IgG ist in der Lage, an Fc-Rezeptoren zu binden, die sich im luminalen Teil der Bürstzellen befinden, der Ligand-Rezeptor-Komplex wird in vesikulären Strukturen endozytiert, sie werden durch die Zelle transportiert und die Freisetzung tritt im Basalbereich auf.
Das Lumen des Darms hat einen pH-Wert von 6, so dass dieser pH-Wert optimal für die Vereinigung des Komplexes ist. Ebenso ist der pH-Wert für die Dissoziation 7,4, was der interzellulären Flüssigkeit der basalen Seite entspricht.
Dieser Unterschied im pH zwischen beiden Seiten der Epithelzellen des Darms ermöglicht es den Immunglobulinen, das Blut zu erreichen. Bei Säugetieren ermöglicht das gleiche Verfahren die Zirkulation der Antikörper von den Zellen des Dottersacks zum Fötus.
Referenzen
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