受容体を介したエンドサイトーシス：プロセスと機能 - 生物学 - 2025

受容体 - 媒介エンドサイトーシスは、細胞侵入内部制御の特定の分子を含む細胞現象です。摂取される物質は、物質全体が覆われるまで、原形質膜のごく一部に徐々に取り囲まれます。次に、この小胞は細胞内部に分離されます。

このプロセスに関与する受容体は、「クラスリンでコーティングされた窪み」と呼ばれる領域の細胞表面にあります。

ソース：アレハンドロポルト

このタイプのエンドサイトーシスは、細胞に入る物質を区別するメカニズムを細胞に与えます。さらに、非差別的エンドサイトーシスと比較して、プロセスの効率が向上します。

エンドサイトーシスの反対の概念はエキソサイトーシスであり、細胞の外部環境への分子の放出を含みます。

エンドサイトーシスとは何ですか？

真核細胞は、細胞外環境から分子を捕獲し、エンドサイトーシスと呼ばれるプロセスを介してそれらを中に含める能力を持っています。この用語は、研究者のクリスチャン・ドゥデューブに起因しています。それは1963年に提案され、広範囲の分子の摂取を含みました。

この現象は次のように発生します。入力される分子または材料は、細胞質膜の一部によって囲まれ、その後細胞質膜が陥入します。したがって、分子を含む小胞が形成されます。

分類

入る物質の種類に応じて、エンドサイトーシスのプロセスは、食作用と飲作用に分類されます。

最初の食作用は、固体粒子を摂取する作用からなる。これには、バクテリア、他の無傷の細胞、または他の細胞からの破片などの大きな粒子が含まれます。対照的に、液体の摂取を説明するために使用される用語の飲作用。

受容体を介したエンドサイトーシスとは何ですか？

受容体を介したエンドサイトーシスは、選択的かつ制御された方法で分子が細胞に侵入することを特徴とする細胞現象です。入力する分子は特定のものです。

プロセスの名前が示すように、入力される分子は、細胞の表面にある一連の受容体によって認識されます。ただし、これらの受容体は膜を横切ってランダムに見つかりません。対照的に、その物理的な場所は、「クラスリンで裏打ちされた窪地」と呼ばれる地域で非常に特殊です。

くぼみは膜から陥入を形成し、受容体とそれらのそれぞれの結合した巨大分子を含むクラスリン被覆小胞の形成につながります。受容体に結合する高分子はリガンドと呼ばれます。

小さなクラスリン小胞の形成後、後者は初期エンドソームと呼ばれる構造と融合します。このステップでは、クラスリン小胞の内部のコンテンツが異なる領域に配布されます。それらの1つはリソソームです、またはそれらは原形質膜でリサイクルできます。

特徴

従来の飲作用と食作用のプロセスは、区別のつかないタイプのものです。つまり、小胞は、細胞外空間にあり、細胞に輸送されるあらゆる分子（固体または液体）をトラップします。

受容体を介したエンドサイトーシスは、細胞に粒子の細胞内移行の識別と効率化を可能にする非常に選択的なメカニズムを細胞に提供します。

後で見るように、このプロセスでは、コレステロール、ビタミンB12、鉄などの非常に重要な分子を摂取できます。これらの最後の2つの分子は、ヘモグロビンや他の分子の合成に使用されます。

残念ながら、エンドサイトーシスを媒介する受容体の存在は、一連のウイルス粒子（例えば、インフルエンザウイルスやHIVなど）によって細胞に侵入されています。

処理する

受容体を介したエンドサイトーシスプロセスがどのように発生するかを理解するために、哺乳動物細胞によるコレステロールの取り込みが使用されています。

コレステロールは、細胞膜の流動性を変更するなど、複数の機能を備えた脂質のような分子で、生物の性機能に関連するステロイドホルモンの前駆体として機能します。

受容体媒介エンドサイトーシスモデル：哺乳類のコレステロール

コレステロールは水に非常に溶けにくい分子です。このため、その輸送はリポタンパク質粒子の形で血流内で発生します。最も一般的なもののなかに、LDLと略される低密度リポタンパク質があります。英語の低密度リポタンパク質の頭字語から頭字語です。

実験室で行われた研究のおかげで、クラスリンで覆われた窪みにある細胞表面の特定の受容体に結合することによって、細胞へのLDL分子の侵入が起こると結論付けることができました。

LDLを持つエンドソームの内部は酸性であり、LDL分子とその受容体の解離を可能にします。

分離後、受容体の運命は原形質膜でリサイクルされることになり、LDLはリソソーム内でその輸送を継続します。内部では、LDLは特定の酵素によって加水分解され、コレステロールを生成します。

最後に、コレステロールが放出され、細胞はそれを取って、膜などの必要なさまざまなタスクで使用できます。

システムが故障するとどうなりますか？

家族性高コレステロール血症と呼ばれる遺伝性の状態があります。この病理の症状の1つは高コレステロール値です。この障害は、LDL分子を細胞外液から細胞に導入できないことに起因します。患者は受容体に小さな変異を示します。

病気の発見後、健康な細胞に特定の細胞のうつ病に蓄積するLDLの侵入を仲介する受容体があったことを特定することが可能でした。

一部の例では、患者はLDLを認識することができましたが、その受容体は裏地のあるうつ病では見つかりませんでした。この事実は、エンドサイトーシスプロセスにおける裏地のうつ病の重要性の認識につながりました。

クラスリン非依存性エンドサイトーシス

細胞はまた、クラスリンの関与なしにエンドサイトーシスを行うことができる経路を持っています。これらの経路の中で、クラスリンが存在しないにもかかわらずエンドサイトーシス化できる膜や液体に結合した分子が目立ちます。

この方法で入る分子は、原形質膜にあるカベオラと呼ばれる小さな陥入を使用して浸透します。

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