转胞吞作用是物质从细胞外空间的一侧转移到另一侧。尽管这种现象可以在包括破骨细胞和神经元在内的所有细胞类型中发生,但它是上皮和内皮的特征。
在胞吞作用过程中,分子通过某些分子受体介导的内吞作用转运。膜囊泡通过构成细胞骨架的微管纤维迁移,并在上皮的另一侧,通过胞吐作用释放囊泡中的内容物。
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在内皮细胞中,转胞吞作用是必不可少的机制。内皮趋于对大分子形成不可渗透的屏障,例如蛋白质和营养。
此外,这些分子太大,无法穿过转运蛋白。由于转胞吞作用的过程,这些颗粒的运输得以实现。
发现
帕拉德(Palade)在研究毛细血管的通透性时,假设在1950年代存在转胞吞作用,他在那里描述了一个重要的囊泡群体。后来,在骨骼肌和心肌中的血管中发现了这种运输方式。
N. Simionescu博士与他的工作组共同创造了“转胞吞作用”一词,用以描述分子从毛细血管内皮细胞腔表面到膜囊泡间质间隙的传递。
工艺特点
细胞内物质的运动可以遵循不同的跨细胞途径:通过膜转运蛋白,通过通道或孔或通过胞吞运动。
这种现象是内吞作用,囊泡通过细胞运输和胞吐作用过程的组合。
胞吞作用包括将分子引入细胞,并在细胞质膜内陷于细胞内。形成的囊泡被掺入细胞的细胞质中。
胞吐作用是内吞作用的逆过程,在此过程中细胞会分泌出产物。在胞吐过程中,囊泡膜与质膜融合,其内容物释放到细胞外环境中。两种机制都是大分子运输的关键。
转胞吞作用允许不同的分子和颗粒穿过细胞的细胞质,并从一个细胞外区域传递到另一个细胞外区域。例如,分子通过内皮细胞进入循环血液。
这是一个需要能量的过程-它依赖于ATP-涉及细胞骨架的结构,其中肌动蛋白微丝发挥运动作用,微管指示运动方向。
阶段
转胞吞作用是多细胞生物用于在两种环境之间选择性移动物料而不改变其组成的策略。
这种转运机制涉及以下阶段:首先,分子与细胞顶或基底表面上存在的特定受体结合。随后是通过覆盖的囊泡的内吞作用过程。
第三,囊泡的细胞内转运发生在其被内化的相反表面。该过程以所运输的分子的胞吐作用结束。
某些信号能够触发转胞吞作用过程。已经确定,称为pIg-R的聚合免疫球蛋白受体(聚合免疫球蛋白受体)在极化的上皮细胞中经历胞吞作用。
当氨基酸丝氨酸残基的磷酸化发生在pIg-R的细胞质结构域的664位时,诱导了转胞吞作用的过程。
另外,在囊泡的膜中发现了与转胞吞作用有关的蛋白质(TAP,与胞吞作用有关的蛋白质),其参与该过程并干预膜融合过程。有此过程的标记,它们是约180 kD的蛋白质。
转胞吞作用的类型
有两种类型的转胞吞作用,具体取决于过程中涉及的分子。一种是网格蛋白,一种参与细胞内小泡运输的蛋白质分子,另一种是小窝蛋白,一种存在于特定结构中的整体蛋白,称为小窝蛋白。
第一种转运蛋白涉及网格蛋白,由高度特异性的转运蛋白组成,因为这种蛋白质对某些与配体结合的受体具有很高的亲和力。该蛋白质参与由膜囊泡产生的内陷稳定过程。
由小窝蛋白分子介导的第二种运输类型,对白蛋白,激素和脂肪酸的运输至关重要。这些形成的囊泡不如前一组特异性。
特征
转胞吞作用允许大分子的细胞动员,主要是在上皮组织中,从而保持运动颗粒的结构完整。
此外,它构成了婴儿能够从母乳中吸收抗体并从肠上皮释放到细胞外液中的手段。
IgG转运
免疫球蛋白G(缩写为IgG)是一类在微生物(真菌,细菌或病毒)存在下产生的抗体。
它经常在体液中发现,例如血液和脑脊液。此外,它是能够穿过胎盘的唯一类型的免疫球蛋白。
转胞吞作用研究最多的例子是鼠类母乳中的IgG在后代中穿过肠道上皮的转运。
IgG设法与位于刷细胞腔部分的Fc受体结合,配体受体复合物在覆盖的囊泡结构中内吞,被转运通过细胞并在基底部分发生释放。
肠腔的pH值为6,因此该pH值对于复合物的结合是最佳的。类似地,解离的pH为7.4,对应于基底侧的细胞间液。
肠上皮细胞两侧的pH值之间的这种差异使得免疫球蛋白可以到达血液。在哺乳动物中,相同的过程使抗体有可能从卵黄囊细胞循环到胎儿。
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