- Šūnu pūslīšu raksturojums
- Šūnu pūslīšu veidi
- Endocītiskās pūslīši
- Exocytic pūslīši
- Transporta pūslīši starp organellām
- Vezikulu darbība
- Slimības
- Vezīni dažādos organismos
- Atsauces
Šūnu vezikulu ir līdzeklis intracelulârai un ekstracelulāro komunikāciju, kurā molekulas sintizētie šūnas, piemēram, neirotransmiteru, hormonu, olbaltumvielu, lipīdu un nukleīnskābju, tiek iepakota. Šīs molekulas sauc par kravām. Uzlādes ķīmiskā būtība ir atkarīga no žultspūšļa veida un tā funkcijas.
Vezikula vispārējo morfoloģiju veido lipīdu divslānis, kas veido slēgtu maisiņu un kura lūmenis ir ūdeņains. Vezikulu izmērs var atšķirties. Piemēram, aizkuņģa dziedzera acinārajās šūnās tas svārstās no 200 līdz 1200 nm, bet neironos - no 30 līdz 50 nm.
Avots: Mariana Ruiz Villarreal atvasināts darbs: Gregor_0492
Eikariotos noteiktos organellos notiek dažādi šūnu procesi. Tomēr ir nepieciešams apmainīties molekulām starp organelliem vai sūtīt molekulas ārpusšūnu telpā. Tādēļ ir nepieciešama sistēma, kas ļauj transportēt kravu pareizajā galamērķī. Šo funkciju pilda pūslīši.
Šūnu pūslīšu raksturojums
Ir dažādi vezikulārā transporta veidi ar to attiecīgajām īpašībām. Tomēr ir arī vispārinājumi, piemēram, dīgšana, kuru virza slānis vai pārklāts ar olbaltumvielām, piemēram, klatrīnu; un saistīšanās specifiskumu, kas ir atkarīgs no transmembranālajiem proteīniem vai SNARE.
Vezikulārā transportēšana ietver eksocitozi un endocitozi, transportēšanu starp organelliem un ārpusšūnu pūslīšu izdalīšanos. Visos gadījumos tas ietver nepārtrauktu dzinumu veidošanos, kā arī transporta pūslīšu šķelšanos un saplūšanu.
Eksocitoze sastāv no pūslīša saplūšanas ar plazmas membrānu, lai atbrīvotu vezikulāro saturu. Pastāv trīs eksocitozes veidi: 1) pilnīga sabrukšanas saplūšana; 2) noskūpstīt un palaist; un 3) saliktā eksocitoze.
Endocitoze sastāv no plazmas membrānas atjaunošanas, kas novērš šūnu iekaisumu. Pastāv dažādi endocitozes mehānismi.
Vezikulārajā transportā starp organellām tikko sintezētie proteīni, kas atrodas endoplazmatiskā retikuluma lūmenā, tiek nogādāti Golgi aparātā. No šīs organellas pūslīši atiet endomembrānas sistēmas un plazmas membrānas virzienā.
Ārpusšūnu pūslīši, kas atrodas prokariotos un eikariotos, ir atbildīgi par molekulu pārnešanu no vienas šūnas uz otru.
Šūnu pūslīšu veidi
Endocītiskās pūslīši
Tie kalpo molekulu ievadīšanai šūnā vai membrānas komponentu pārstrādei. Šīs pūslīši var būt vai nav pārklāti ar olbaltumvielu slāni. Olbaltumvielas, kas pārklāj žultspūšļa virsmu, ir klatrīns un kaveolīns.
Endocītiskie pūslīši, kas pārklāti ar Clathrin, ir atbildīgi par patogēnu, piemēram, gripas vīrusu, membrānas olbaltumvielu un ārpusšūnu receptoru un ligandu internalizāciju. Ar kaveolīnu pārklāti pūslīši ir vīrusu, sēnīšu, baktēriju un prionu iekļūšana vidē.
Exocytic pūslīši
Ar stimulu sekrēcijas šūnas (neironi vai citas šūnas) atbrīvo savu saturu caur eksocitolu.
Membrānas saplūšana eksocitozes laikā notiek divos posmos: 1) eksocītiskā pūslīša saistīšana ar membrānas akceptoru; un 2) lipīdu divslāņu saplūšana. Šajos posmos piedalās arī Rab, GTPāzes un SNARE olbaltumvielas.
Transporta pūslīši starp organellām
Ar COPII pārklāti pūslīši tiek transportēti no endoplazmas retikulāra uz Golgi aparātu. Transportēšana no Golgi aparāta uz vakuolu ietver divus ceļus: ALP (sārmainās fosfatāzes) uz vakuolu; endosomas, izmantojot karboksipeptidāzes Y un S ceļu (CPY un CPS).
Vezikulu darbība
Sekretārā ceļa pūslīšiem ir ļoti dažādas funkcijas, starp kurām ir šādu vielu sekrēcija: insulīns no aizkuņģa dziedzera šūnām, neiropeptīdi un neirotransmiteri, hormoni un vielas, kas iesaistītas imūno reakcijā.
Viena no zināmākajām funkcijām ir sekrēcijas olbaltumvielu izdalīšana no aizkuņģa dziedzera. Piemēram, himotripsinogēns, zimogēns, hormonālās stimulācijas rezultātā izdalās, saplūstot pūslīšiem pie membrānas.
Āršūnu pūslīši (VE) ir divu veidu: eksosomas un ektosomas. Abi ir atšķirīgi pēc to sastāva, kas nosaka to funkciju. Eksosomām piemīt tetraspanīns, integrīns, proteoglikāns un ICAMI. Ektosomās ir receptori, glikoproteīni, metaloproteīni un nukleīnskābes.
EV funkcijas ietver šūnu homeostāzes uzturēšanu, šūnu funkcijas regulēšanu un starpšūnu komunikāciju. Pēdējai funkcijai ir nepieciešams transportēt olbaltumvielas, RNS (mRNS, miRNA, antisenses RNS) un DNS sekvences.
EV saplūšana mērķa šūnu membrānā var ietekmēt gēna ekspresijas regulēšanu ar transkripcijas faktoru, signālbaltumvielu un daudzu enzīmu palīdzību. Cilmes šūnu atbrīvotajiem EV ir nozīmīga loma orgānu atjaunošanā un aizsardzībā pret slimībām.
Slimības
Šūnu normāla fizioloģiskā darbība, starp vairākiem faktoriem, ir atkarīga arī no pūslīšu pārvadāšanas un to saplūšanas. Piemēram, 2. tipa cukura diabētu raksturo insulīna sekrēcijas un translokācijas defekti, ko ietekmē glikozes transportētāji.
EV ir nozīmīga loma daudzu slimību gadījumā. Vēža gadījumā EV palielina ķīmijterapijas zāļu pretestību, ko mediē miRNS,
EV kritiski ietekmē neirodeģenerāciju. Alcheimera slimību un multiplās sklerozes gadījumā deģeneratīvā iedarbība ir atkarīga no vairākām molekulām, piemēram, miRNS, gangliozīdiem un olbaltumvielām.
Sirds šūnās eksosomas un ektosomas ļauj sazināties starp šūnām, kā arī ietekmē aterosklerozes aplikuma veidošanos traukos, izraisot iekaisumu, proliferāciju, trombozi un vazoaktīvo reakciju.
Alerģijas un iekaisuma procesos EV miRNS regulē šos procesus ar parakrīnas iedarbības palīdzību.
Vezīni dažādos organismos
Īpaša uzmanība ir pievērsta vienšūņu EV. Tas notiek tāpēc, ka EV ir nozīmīga loma starp parazītu un saimnieka mijiedarbību.
Daži no parazītiem, kuru VE ir pētīta, ir Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp., Plasmodium spp. Un Toxoplasma spp.
EV ir novēroti arī grampozitīvām un negatīvām baktērijām, ieskaitot Corynebacterium un Moraxellaceae. Elpošanas trakta gļotādā ārējās membrānas pūslīši (OMV) saistās ar lipīdu domēniem alveolu epitēlija šūnās. Turpmāk OMV modulē iekaisuma reakciju.
Atsauces
- Ārons, T. Place, Marija S. Sverdlova, Oļegs Čaga un Ričards D. Minshals. 2009. Antioksidanti un redokssignalizācija, 11: 1301.
- Feyder, S., De Craene, JO, Séverine, B., Bertazzi, DL, and Friant, S. 2015. Membrānu tirdzniecība ar rauga Saccharomyces cerevisiae modeli. Int. J. Mol. Sci., 16: 1509-1525.
- Fujita, Y., Yoshiota, Y., Saburolto, Junaraya, Kuwano, K. and Ochiya, T. 2014. Starpšūnu komunikācija ar ārpusšūnu vezikulām un to mikroRNS ar astmu. Clinical Therapeutics, 36: 873–881.
- Lodish, H., Berks, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Šūnu un molekulārā bioloģija. Redakcija Medica Panamericana, Buenosairesa, Bogota, Karakasa, Madride, Meksika, Sāo Paulo.
- Parkar, NS, Akpa, BS, Nitsche, LC, Wedgewood, LE, Place, AT, Sverdlov, MS, Chaga, O. un Minshall, RD 2009. Vezikulu veidošanās un endocitoze: funkcija, mehānismi, mehānismi un modelēšana.
- Schmid, SL un Damke, H. 1995. Pārklāti pūslīši: formas un funkcijas daudzveidība. FASEB Vēstnesis, 9: 1445–1453.
- Wu, LG, Hamid, E., Shin, W., Chiang, HC 2014. Eksocitoze un endocitoze: režīmi, funkcijas un savienošanas mehānismi. Annu. Physiol., 76: 301-331.
- Yáñez, Mo, Siljander, PRM et al. 2015. Āršūnu vezikulu bioloģiskās īpašības un to fizioloģiskās funkcijas. Ārpusšūnu vezikulu žurnāls, 4: 1–60.