ENDOCITOSI/ESOCITOSI Flashcards
La secrezione costitutiva
È il rilascio continuo di sostanze per esocitosi
Le vescicole gemmano dal TGN e so fondono con la membrana plasmatica
Un esempio è il rilascio di muco dalle mucose intestinali
Sono guidati da segnali fatti da amminoacidi
Secrezione regolata
Si accumulano vescicole nella cellula
Il contenuto è rilasciato solo in seguito ad un segnale extracellulare
Esempi sono il rilascio di insulina dalle isole beta del pancreas in risposta al glucosio
Oppure il rilascio di neurotrasmettitori
Oppure il rilascio di zimogeni, ovvero enzimi idrolitici inattivi dalle cellule acinose del pancreas on risposta al calcio o ad ormoni endocrini.
Le vescicole gemmano dal TGN in forma immatura
Maturano successivamente tramite la loro concentrazione e maturazione proteolitica.
Le vescicole perdono il rivestimento di clatrina
Le vescicole si avvicinano alla membrana plasmatica, rimangono lì fino al rilascio di un segnale
Secrezione polarizzata
-la secrezione avviene solo da un lato della cellula
-nelle cellule nervose, avviene solo dalla parte delle giunzioni fra cellule nervose
L’esocitosi nelle cellule animali
Secerne ormoni peptidici, proteici, muco, proteine del latte, enzimi digestivi
La membrana della cmvescicola si fonde con la membrana
I contenuti sono rilasciati all’esterno
La membrana della vescicole si fonde con la membrana plasmatica
La superficie interna della vescicola, diventa la superficie esterna della membrana plasmatica
Questo fa si che i glicolipidi si trovano nel lato esterno del glicocalice.
In alcune cellule, i microtubuli fungono da binari per le vescicole
Il movimento delle vescicole è interrotto se le cellule sono trattate con colchicina, che impedisce l’assemblaggio dei microtubuli
Il meccanismo è innescato da un ormone o neurotrasmettitore
Questo innesca la sintesi o il rilascio di un secondo messaggero
Nella secrezione regolatal’aumento intracellulare di ioni calcio porta alla cascata di segnali che induce l’esocitosi.
Si crede che l’aumento della su concentrazione attivi proteine chinasi i cui bersagli sono le componenti di vescicole e membrana
L’endocitosi
Una parte della membrana plasmatica si ripiega e si stacca per formare una vescicola
Questo meccanismo è importante nella difesa dei globuli bianchi contro sostanze pericolose
Gli endosomi si mischiano con le vescicole con gli enzimi loposomiali del TGN formando i lisosomi
Nella fagocitosi sono ingerite particelle solide
Nella pinocitosi sono assunti liquidi o particelle in sospensione
Può capitare che un virus utilizzi la vescicola endosomica per entrare nel citosol e infettare la cellula
Fagocitosi
È l’ingestione di grosse particelle o altre cellule
È mediata da fagociti: negli umani i leucociti si dividono in neutrofili e macrofagi
Servono per difesa dell’organismo nel sangue e nei tessuti danneggiati.
Anche i fibroblasti a volte possono agire da macrofagi per rimodellare Il collagene.
Anche i dendriti
Le amebe e i protozoi lo usano per cibarsi, inglobano la particella con un vacuolo fagicitico.
Questa vescicola endocitotica si chiama fagosoma si fonde con un endosoma tardivo e poi matura come lisosoma.
I fagiciti umani formano al loro interno perossido di idrogeno, acido ipocloroso e altri ossidanti per uccidere i microorganismi.
Endocitosi mediata da recettori (clatrina dipendente)
Serve ad internare ormoni, fattori di crescita ed enzimi, proteine del siero, colesterolo anticorpi, ferro, virus e tossine batteriche.
Ogni macromolecole ha il suo recettore
Comincia quando i ligandi ai loro recettori
I complessi recettore-ligando incontrano zone della membrana chiamate fossette rivestite che raccolgono tali complessi.
L’accumulo di questi complessi nelle fossette accumula proteine nella faccia interna
Le proteine che comprendono la clatrina, proteina adattatrice della clatrina e dinamina invaginano la fossetta rivestita
Il rivestimento di clatrina si stacca e rimane la vescicola non rivestita
La vescicola si fonde con un endosoma precoce, a volte con un endosoma tardivo per formare un lisosoma o Riciclano recettori alla membrana plasmatica oppure trasportano il materiale sul lato opposto della cellula.
I vari tipi di endocitosi mediata da recettori
EGF (fattore di crescita dell’epidermide) che stimola divisione delle cellule epiteliali, subisce endocitosi. quando i recettori sono internalizzati la cellula diviene meno responsiva all’EGF cioè avviene una desensibilizzazione.
Malfunzionamenti di questo meccanismo portano alla formazione di tumori alla pelle.
Una variante è quando i recettori sono concentrati in fossette rivestite indipendentemente dai complessi recettore ligando quindi l’interazione con i ligandi provoca subito internalizzazione
Oppure in una variante non sono concentrati costitutivamente ma anche internalizzati costitutivamente. Per esempio nei recettori delle LDL
Cosa succede dopo l’endocitosi mediata da recettori?
Le vescicole non rivestite si fondono con vescicole del TGN per formare endosoma precoci utili per smistare e riciclare sostanze nella cellula.
Il riciclaggio dei recettori della membrana è facilitato dall’acidificazione dell’endosoma precoce. Il ph più basso nell’endosoma è mantenuto da una POMPA PROTONICA ATP DIPENDENTE situata sulla membrana dell’ennesima.
Questa fa diminuire l’affinità fra recettore e ligando permettendo il riciclo.
Processo simile è quello del riciclo dei recettori del mannosio 6 fosfato nel golgi
Ci sono 3 destinazioni per i complessi ligando, recettori:
1 IN EFG QUESTI COMPLESSI VENGONO DEGRADATI
2 ALTRI SONO TRASPORTATI AL GOLGI PER ESSERE SMISTATI
3 I COMPLESSI SI SPOSTANO CON VESCICOLE DI TRASPORTO CON TRANSCITOSI DALL’ALTRA parte della cellula
Ad esempio le immunoglobuline vengono partite dal sangue materno a quello fetale attraverso le cellule epiteliali.
Endocitosi clatrina INDIPENDENTE
ad esempio l’endocitosi in fase fluida , che non concentra il materiale ingerito
La concentrazione del fluido nelle vescicole è la stessa dell’ambiente extracellulare
La velocità della reazione è costante
Le vescicole sono indirizzate agli endosomi
Rivestimenti delle vescicole
Il rivestimento più comune delle vescicole che trasportano lipidi è proteine è la CLATRINA, la COP 1 E LA COP 2 (COAT) e la CAVEOLINA
Le cop aiutano a formare vescicole, a partire da membrane piatte, regolare interazione tra vescicole e microtubuli.
Il rivestimento serve a capire la destinazione della vescicola
Le vescicole rivestite di clatrina sono coinvolte nel trasporto selettivo di proteine dal TGN agli endosomi e nell’endocitosi del complesso recettore ligando della membrana plasmatica.
Le cop 1 facilitano il trasporto retrogrado di proteine dal golgi al RE, le cop 2 trasportano materiale dal RE al golgi
La Caveolina è una proteina che riveste vescicole dette “ caveole”
Questa proteina è legata al colesterolo e si crede abbia un ruolo nel suo assorbimento.
Vescicole rivestite da clatrina
Sono rivestite da 2 proteine multimeriche ovvero la clatrina e il complesso della proteina adattatrice (AP).
Il termine clathraus indica “reticolo”, infatti AP e clatrina si combinano per dare composti formati da poligoni. I reticoli planari sono esagonali, mentre i reticoli curvi che rivestono sono fatti di esagono e pentagoni.
La forma della clatrina permette alle membrane di curvarsi
L’unità strutturale base dei reticoli di clatrina è il triskeilion, fatto da tre catene pesanti e da tre piccoli polipeptidi
Anticorpi che che riconoscono catene leggere della clatrina si legano alle gambe del triskelion vicino al vertice centrale, indicando che le catene leggere si trovano circa metà interna di ciascuna gamba.
Nelle cellule eucariiotiche sono circa 4 ognuno composto da 4 polipeptidi: 2 subunità di adaptina
Una catena media e una piccola.
I 4 polipeptidi che sono diversi per ogni tipo di AP, si legano a diversi recettori proteici transmembrana, quindi conferiscono specificità alla vescicola.
Ap mediano attacco della clatrina a proteine della membrana., inoltre sono il sito di assemblaggio e disassemblaggio della clatrina.
La capacità dell’AP di legare la clatrina è influenzata dal ph, fosforilazione e defosforilazione.
Grazie a loro la clatrina è concentrata nelle fossette rivestite.
Assemblaggio delle vescicole
Il legame di AP, la concentrazione dei recettori e dei complessi recettore-ligando, richiedono ATP e GTP.
La creazione stessa dei reticoli di clatrina libera una parte di energia, utilizzata per curvare il rivestimento.
Quando la clatrina si accumula attorno alla vescicola gemmante, interviene la dinamina (proteina)
La dinamina è una GTPasi citosolica che serve a chiudere (strozzare) la vescicola gemmante. Essa forma anelli elicoidali quando il GTP viene idrolizzato, che separano la vescicola.
Questi meccanismo è utile anche per rimuovere il rivestimento, quando la vescicola è completamente formata.
La rimozione necessita di energia (3 atp per ogni triskelion), e la reazione è favorita da una ATPasi che elimina il rivestimento
In soluzione acida, con ioni calcio, si formano gusci vuoti chiamati gabbie di clatrina.
Le proteine snare
Il traffico intracellulare è altamente specifico, formata la clatrina, ci sono altre proteine oltre alle 2 subunità di adaptina per indirizzare le molecole.
L’ipotesi SNARE afferma che per un corretto smistamento sono necessarie due proteine della famiglia SNARE:
I recettori SNAP della vescicola v-SNARE (sulla vescicola di trasporto)
E i recettori SNAP bersaglio (t-SNARE) localizzati sulla membrana bersaglio.
Queste sono molecole complementari che insieme alle proteine di ancoraggio permettono a una vescicola di fondersi con la membrana bersaglio.
Le v-snare e le t-snare furono studiate per il loro ruolo nell’esocitosi neuronale.
Quando una vescicola raggiunge la sua destinazione intervengono le GTPasi Rab (specifiche).
L’affinità fra v e t snare costituiscono un sistema stabile formando un fascio di alfa eliche parallele.
Quando collidono questo assicura che le proteine rimangano associate per un tempo sufficiente per permettere alla proteina Rab di legare saldamente le membrane.
Ciò che rende forte questo legame è lo sfilacciamento di queste proteine
Dopo la fusione delle vescicole, una proteina snap e l’NFS mediano il distacco fra v e t snare.
In questo passaggio potrebbe essere coinvolta l’idrolisi di atp ma non si sa.
Il meccanismo di distacco non è specifico.
Proteine di ancoraggio
Connettono vescicole e membrane prima di v e t snare.
Ci sono 2 gruppi
1 fatto da proteine con avvolgimento elicoidale (golgine ad esempio che collegano le cisterne del golgi)
2 complessi proteici fatti da più subunità contenenti da 4 a 8 polipeptidi.
