ファゴソーム、また、エンドサイトーシス小胞としても知られているが、食細胞粒子または微生物を包含するように、原形質膜の陥入として形成された小胞です。食作用は一部の原生生物の唯一の摂食方法であり、一部の後生動物によってこの目的にも使用されます。
しかし、ほとんどの動物では、一部の細胞の食作用機能は維持されていますが、病原体に対する非特異的な保護メカニズムになるため、および死んだ細胞または老化した細胞を排除するための栄養機能を停止します。
食作用の基本的なイラスト。取って編集：英語版ウィキペディアのGrahamColm
ファゴサイトーシス中に形成されたファゴソームは、リソソームと融合してファゴリソソームを生じます。これで、摂取された物質の消化が起こります。このようにして、体は細菌を捕獲して殺すことができます。しかし、これらのいくつかは生き残ることができ、ファゴソーム内で繁栄することさえできます。
特徴
ファゴソームが形成されるためには、病原体またはオプソニンが、食細胞の表面にランダムに分布している膜貫通受容体に結合する必要があります。
オプソニンは、病原体に結合し、食作用のプロセスを調節する抗体などのラベルとして機能する分子です。
ファゴソームは原形質膜の陥入として形成されるので、その膜は脂質二重層と同じ基本組成を持っています。
ファゴソームには膜結合タンパク質があり、リソソームを動員して融合し、成熟したファゴリソソームを形成します
トレーニング
食作用は、走化性、接着、エンドサイトーシス、ファゴソームの形成、ファゴリソソームの形成、ファゴリソソームの酸性化、反応性酸素代謝産物の形成、リソソーム加水分解酵素の活性化、消化された物質の放出、形成の形成などのいくつかの段階を含む一連のプロセスです。残存する体、そして最後にエキソサイトーシス。
エンドサイトーシスとファゴソーム
エンドサイトーシスは、粒子や微生物が細胞の外側から内側に移動するメカニズムです。このプロセスは、粒子のオプシナイゼーションによって最適化することができ、通常、膜のクラスリンでコーティングされた領域にある受容体を介して発生します。
このプロセスは、原形質膜の陥入を含み、食作用性液胞を生じさせる。粒子または微生物の膜への付着は、アクチンの重合および偽足の形成を引き起こす。これらの仮足は、摂取される物質を取り囲み、その背後で融合します。
このプロセスの間、キナーゼC、ホスホイノシチド3-キナーゼ、ホスホリパーゼCなどのいくつかのタンパク質の関与が重要です。陥入が終了すると、膜から分離して小胞またはファゴソームが形成され、セル内。
ファゴリソソーム
ファゴソーム形成の直後に、F-アクチン脱重合が起こり、これは最初はファゴソームに関連しています。この細胞の膜は、初期エンドソームにアクセス可能になります。
次に、ファゴソームは細胞骨格の微小管に沿って移動しますが、アネキシンやrap7、rap5、rap1 GTPaseなどのさまざまなタンパク質が関与する一連の融合および分裂イベントを通過します。
これらのイベントは、ファゴソーム膜とその内容を成熟させ、後期エンドソームと融合し、後でリソソームと融合してファゴリソソームを形成します。
ファゴソームとリソソームが融合する速度は、摂取された粒子の性質によって異なりますが、通常は30分かかります。その融合は、ファゴリソソームが形成するために膜が完全に結合することを必ずしも必要としない。
場合によっては、ファゴソームとリソソームの間の接合部は、狭い水性の橋を通じて達成されます。これらのブリッジは、両方の構造のコンテンツの限られた交換のみを許可します。
残留体
粒子または微生物の加水分解が起こると、結果として得られる分子は細胞のサイトゾルに放出され、廃棄物は小胞内に含まれたままになり、残留体になります。
後でこの廃棄物はエキソサイトーシスと呼ばれる手順で細胞外に放出されます。
特徴
病原菌の排除
マクロファージおよび好中球として知られているファゴソームは、専門家の食細胞と呼ばれ、病原体の捕獲と排除のほとんどに関与する細胞です。これらの2種類の細胞は、細菌を分解する方法が異なります。
好中球は、有毒な酸素を生成するだけでなく、細菌を殺す塩素誘導体を生成するほか、プロテアーゼや抗菌ペプチドを使用します。マクロファージは、ファゴリソソームの酸性化と、病原菌を破壊するためのタンパク質分解酵素および解糖酵素の使用により依存しています。
炎症
ファゴソーム形成プロセスは、一般的なシグナル伝達分子を介した炎症プロセスに関連しています。たとえば、PI-3キナーゼとホスホリパーゼCは、ファゴソームの形成に関与し、自然免疫応答の重要な要素でもあります。
これらのタンパク質は、厳密に制御されたプロセスで炎症誘発性サイトカインの産生を誘導し、その炎症反応は、ファゴソーム内に含まれる粒子のタイプに依存します。
抗原の提示
未熟樹状細胞は、病原性要素の食作用が可能です。これらの細胞のファゴソームは、貪食された病原体を部分的にのみ分解する。
この部分的な分解の結果、特定の細菌認識に適したサイズのタンパク質断片が得られます。これらのフラグメントは、主要な組織適合性複合体を標的とし、免疫応答のためにT細胞を活性化するために使用されます。
栄養
多くの原生生物は摂食メカニズムとして食作用を利用しています。場合によっては、これが栄養素を取得するための唯一のメカニズムです。これらの場合、食物粒子を飲み込んでからファゴソーム内で消化するまでの経過時間は、専門家の食細胞が使用する時間よりもはるかに短いです。
アメーバにおける食作用の段階。撮影・編集：ミクロス。
細胞除去
ファゴソームは、組織の恒常性を達成するメカニズムとして、古いアポトーシス細胞の排除を担っています。たとえば、赤血球は体内で最も高い回転率の1つです。したがって、老化赤血球は、肝臓と脾臓にあるマクロファージによって貪食される。
参考文献
- G. Karp（2008）。細胞および分子生物学。概念と実験。第5版。John Wiley&Sons、Inc.
- SLウルフ（1977）細胞生物学。Ediciones Omega、SA
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- O. Rojas-Espinosa&P. Arce-Paredes（2004）。食作用：メカニズムと結果。三分の一。生化学。
- ファゴソーム。ウィキペディアで。en.wilipedia.orgから復元
- ファゴソーム：それはなんですか？形成、構造、機能、成熟プロセスおよび細菌操作。arribasalud.comから回復