Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
локализованы кислая и щелочная фосфатазы, АТФаза5--^глицерофосфатаза. По-
видимому, эндосомы и вакуо-
16
ли 1 в одной и той же клетке гетерогенны (по размерам и химическому
составу).
Биохимический состав эндосом и вакуолей зависит в одной и той же клетке
от природы захватываемого материала. Например, фагоцитозные вакуоли амеб,
содержащие неусвояемые час-
КиНрСПОЖКуЛМ Эндоцитоз
Пакромолекулы,
частицы
Экзоцитоз
Рециклизаииа г.ея5ран
Рис. 4. Трансформация материала, захваченного клеткой при неспецифическом
эндоцитозе:
И - прямая или обратная инвагинация, ВЛ - вторичная лизосома, МВТ -
мульти-везикулярные тела (гетерогенные органеллы, содержащие кислые
гндролазы, к которым относятся АЛ), ПР - пероксисома, ЭВ- эндоцитозная
вакуоль, ЭП - эндо-цитозный пузырек (эндосома); остальные обозначения,
как на рис. 3. Сплошными линиями обозначены главные пути, пунктиром -
побочные. Знак ( + ) означает слияние органелл друг с другом.
ЭП, ЭВ, ПЛ, ОТ сливаются с плазмалеммой и экзоцитируют свое содержимое.
Не в каждой клетке полностью протекают все изображенные процессы. ПЛ, ВЛ
и другие органеллы связаны друг с другом через механизм слияния. В
нейронах рядом с плазмалеммой нередко выявляются мелкие везикулы -
кавеолы (d<60 нм), расположенные гексагонально на расстоянии 110-130 нм.
Кавеолы участвуют в рециклизации мембран
тицы латекса, лишены литических ферментов. Однако если амебу содержали в
культуральной среде с питательным веществом, в ее вакуолях присутствовала
кислая фосфатаза. При добавлении в такую среду ингибиторов синтеза белка
наблюдалось исчезновение в вакуолях литического фермента. Эти факты
указывают на то, что в зависимости от природы захватываемого материала
клеточная мембрана осуществляет различный эндоцитоз-ный процесс; сама
клетка определяет характер своего "питания".
Эндоцитозные вакуоли способны к агрегации либо, наоборот, разделяются на
несколько мелких везикул за счет осмотического давления. Осмотическое
давление содержимого клеток выше, чем содержимого вакуоли. При
диссоциации крупных эндосом, и вакуолей на более мелкие в каждой из них
остаются опреде-
1 В литературе в последнее время нередко первичную органеллу после
везикуляризации называют эндоцитозным пузырьком, а крупную вакуоль -
эндосомой.
17
ленные типы субстратов, т. е. происходит дифференциация мелких эндосом по
типу перевариваемых веществ. При фагоцитозе каждая мелкая эндосома
содержит только один компонент захваченной смеси веществ.
В большинстве случаев вакуоли сливаются с первичными ли-зосомами, в
которых содержится набор различных гидролаз, обеспечивающих распад
большинства поглощенных клеткой экзогенных и эндогенных веществ. При
слиянии образуются вторичные лизосомы, где и продолжается гидролиз. Это
процесс называется гстерофагией. Утилизация в тех же лизосомах
внутриклеточных компонентов называется аутофагией. Последний процесс
протекает при участии мультивезикулярных телец, возникающих в результате
сегрегации отдельных поврежденных ор-ганелл или участков цитоплазмы, в
образование которых вовлекаются различные клетки. Отходы,
неперевариваемые вещества, пигменты клетка секретирует в виде остаточных
телец, которые выбрасываются целиком из клетки при контакте везикул, их
содержащих, с плазмалеммой.
Из эндосом захваченные микромолекулы (ионы, моносахариды, аминокислоты и
др.) легко могут проникать в цитоплазму клетки и включаться в обмен. При
отсутствии в среде инкубации аминокислот синтез белка в макрофагах
снижается на 30%, но в присутствии в среде 2% альбумина процесс
нормализуется за счет пиноцитоза этого белка и его дальнейшей
трансформации.
При некоторых патологических процессах обнаружено, что лизосомы, сливаясь
с плазмалеммой, секретируют свои ферменты за пределы клетки (см. разд.
3.4). Стабилизация лизосом'ных мембран стероидными гормонами приводит к
полному нарушению взаимодействия и слияния фагосом и их вакуолей с
лизосо-мами. Обработка кортизоном резко снижает адсорбцию индуктора
пиноцитоза плазмалеммой. У полиморфноядерных лейкоцитов в условиях
разборки микротрубочек (обработка цитоста-тиком) подавляется образование
фаголизосом. На этих лейкоцитах показано, что цАМФ и адреналин ингибируют
фагоцитоз, разрушают микротрубочки, стабилизируют мембраны лизосом; цГМФ,
наоборот, стимулирует фагоцитоз и вызывает сборку микротрубочек.
При терапии специфических "лизосомных" болезней эндоцитоз оказывает
положительную роль, способствуя избирательному накоплению в лизосомах
ряда экзогенных ферментов и лекарственных препаратов. Такую же функцию
эндоцитоз выполняет при использовании в лечении ряда заболеваний липосом,
содержащих ферменты или лекарства, хотя липосомы могут слипаться с
клеткой-мишенью и секретировать свое содержимое в цитоплазму клетки. На
последних стадиях эндоцитоза могут возникать вещества с высокой
биологической активностью, которые регулируют синтез антител и активируют
иммунитет.
Судьба эндоцитируемой ДНК в клетке не совсем ясна. Счи-
