受体介导的内吞作用或网格蛋白介导的内吞作用

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介绍

受体介导的内吞作用 (RME) 是一种高度选择性的过程，使细胞能够通过与特定的细胞表面受体结合来内化特定的分子，例如激素、生长因子和营养物质。内吞作用是细胞通过将细胞外物质包裹在质膜形成的囊泡中来内化细胞外物质的过程。

此过程对于多种细胞功能至关重要，包括营养吸收、受体循环和细胞信号传导。内吞作用有几种类型，包括吞噬作用、胞饮作用和受体介导的内吞作用 (RME)，也称为网格蛋白介导的内吞作用 (CME)。

在本教程中，我们将讨论 RME 的机制及其在细胞生理学中的重要性。

RME 的机制

RME 涉及特异性配体与其在细胞表面相应的受体的相互作用，这会触发网格蛋白包被小窝 (CCP) 的形成。

• 网格蛋白是一种蛋白质，它在内陷囊泡周围组装成晶格状结构，为囊泡的形成提供结构支撑。

• CCP 的形成是由衔接蛋白与受体的胞质结构域结合引发的。

• 衔接蛋白是一个帮助选择货物分子并将网格蛋白募集到内吞位点的蛋白质家族。

• 有几种类型的衔接蛋白，包括 AP-1、AP-2 和 AP-3，它们参与不同类型的内吞作用。

• 一旦衔接蛋白将网格蛋白募集到膜上，网格蛋白分子就会在内陷囊泡周围组装成篮状结构。

• 然后，网格蛋白包被的囊泡从质膜上出芽，在细胞质中形成一个未包被的囊泡。

• 然后，未包被的囊泡与早期内体融合，货物分子在那里被分选并运输到最终目的地。货物分子可以通过多种方式被 RME 内化。

• 一些受体，例如 LDL 受体，直接与其配体结合，而另一些受体则需要共受体或辅助蛋白的帮助。

  • 例如，转铁蛋白受体需要共受体 CD71 来促进其内化。

  • 内化后，货物分子根据其目的地在早期内体中进行分选。例如，一些分子被循环回质膜，而另一些分子则被运输到溶酶体进行降解。

RME 的重要性

RME 是细胞生理学中的一个关键过程，因为它允许细胞从细胞外环境中内化特定分子。此过程对于多种细胞功能至关重要，包括营养吸收、受体循环和细胞信号传导。

• 例如，LDL 受体对于将胆固醇摄取到细胞中至关重要。

• LDL 受体的缺陷会导致一种称为家族性高胆固醇血症的疾病，其特征是血液中 LDL 胆固醇水平高，心血管疾病风险增加。

除了营养吸收外，RME 对于细胞表面受体的循环也很重要。受体循环允许细胞调节质膜上特定受体的水平，这对于维持细胞稳态至关重要。

• 例如，表皮生长因子受体 (EGFR) 是一种通过 RME 内化的细胞表面受体。

• 内化后，受体要么被循环回质膜，要么被运输到溶酶体进行降解。

• 此过程允许细胞控制质膜上 EGFR 的水平，这对于调节细胞生长和分化非常重要。

最后，RME 对于细胞信号传导也很重要。许多信号分子，例如激素和生长因子，与细胞表面受体结合并在细胞内启动信号级联反应。这些受体通过 RME 的内化是调节信号反应持续时间和强度的重要步骤。

• 例如，胰岛素受体通过 RME 内化，这有助于调节细胞中的胰岛素信号传导。

• 胰岛素信号传导的缺陷与多种代谢紊乱有关，包括糖尿病。

RME 的调节

RME 的过程受到多种机制的严格调控，以确保它仅在必要时发生。一个关键的调控机制是受体酪氨酸激酶 (RTK) 和衔接蛋白的磷酸化。

RTK 是一类细胞表面受体，它们被配体结合激活并在细胞内启动信号级联反应。特定激酶（例如 c-Src 和 Fyn）对 RTK 和衔接蛋白的磷酸化可以增强或抑制 RME 对受体的内化。

另一种调控机制涉及细胞表面受体的泛素化。泛素化是一种翻译后修饰，它涉及将泛素分子连接到蛋白质上。

E3 泛素连接酶（例如 Cbl 和 Nedd4）对细胞表面受体的泛素化将受体靶向 RME 进行内化。泛素化水平也可以决定受体的命运，高度泛素化的受体被靶向溶酶体进行降解。

质膜的脂质组成也可以调节 RME。质膜中胆固醇的水平会影响某些受体（例如 LDL 受体）的聚集和内化。

此外，质膜中磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸 (PIP2) 的水平也会影响 RME 对受体的内化。PIP2 是一种在 CCP 形成中起关键作用的磷脂，PIP2 的耗尽会抑制 RME。

我们可以得出什么结论

受体介导的内吞作用 (RME)，也称为网格蛋白介导的内吞作用 (CME)，是一种高度选择性的过程，允许细胞从细胞外环境中内化特定分子。此过程对于多种细胞功能至关重要，包括营养吸收、受体循环和细胞信号传导。

受体介导的内吞作用 (RME) 具有多种临床应用，从药物递送到癌症治疗。RME 的选择性使得药物和其他分子能够靶向递送到特定细胞，这可以提高治疗效果并最大限度地减少副作用。

因此，说 RME 未来几年将在医学和基因治疗领域发挥重要作用绝非错误。