Экзоцитоз


Экзоцитоз
Экзоцитоз в синапсе: передача сигнала от нейрона А к нейрону B.
1. Митохондрия
2. Синаптическая везикула с нейромедиатором
3. Ауторецептор
4. Синапс с выделенным нейромедиатором.
5. Постсинаптический рецептор, активируемый нейромедиатором
6. Кальциевый канал
7. Экзоцитоз везикулы
8. Рециркуляция нейромедиатора.

Экзоцитоз (от греч. Έξω — внешний и κύτος — клетка) — у эукариот клеточный процесс, при котором внутриклеточные везикулы (мембранные пузырьки) сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных везикул (экзоцитозных пузырьков) выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной. Практически все макромолекулярные соединения (белки, пептидные гормоны и др.) выделяются из клетки этим способом.

У прокариот везикулярный механизм экзоцитоза не встречается, у них экзоцитозом называют встраивание белков в клеточную мембрану (или в наружную мембрану у грамотрицательных бактерий), выделение белков из клетки во внешнюю среду или в периплазматическое пространство.

Экзоцитоз может выполнять три основные задачи:

  • доставка на клеточную мембрану липидов, необходимого для роста клетки;
  • высвобождение различных соединений из клетки, например, токсичных продуктов метаболизма или сигнальных молекул (гормонов или нейромедиаторов);
  • доставка на клеточную мембрану функциональных мембранных белков, таких как рецепторы или белки-транспортёры. При этом часть белка, которая была направлена внутрь секреторной везикулы, оказывается выступающей на наружной поверхности клетки.

Содержание

Экзоцитоз у эукариот

У эукариот различают два типа экзоцитоза:

  1. Кальций-независимый конститутивный экзоцитоз встречается практически во всех эукариотических клетках. Это необходимый процесс для построения внеклеточного матрикса и доставки белков на внешнюю клеточную мембрану. При этом секреторные везикулы доставляются к поверхности клетки и сливаются с наружной мембраной по мере их образования.
  2. Кальций-зависимый неконститутивный экзоцитоз встречается, например, в химических синапсах или клетках, вырабатывающих макромолекулярные гормоны. Этот экзоцитоз служит, например, для выделения нейромедиаторов. При этом типе экзоцитоза секреторные пузырьки накапливаются в клетке, а процесс их высвобождения запускается по определённому сигналу, опосредованному быстрым повышением концентрации ионов кальция в цитозоле клетки. В пресинаптических мембранах процесс осуществляется специальным кальций-зависимым белковым комплексом SNARE.

Этапы

Различают следующие этапы экзоцитоза:

  • Транспортировка везикулы от места синтеза и формирования (аппарат Гольджи) до места доставки осуществляется моторными белками вдоль актиновых филаментов либо микротрубочек цитоскелета. Этот этап может потребовать перемещения секретируемого материала на значительное расстояние, как, например, в нейроне. Когда везикула достигает места секреции, она входит в контакт со специфическими удерживающими факторами клеточной мембраны.
  • Удержание доставленной везикулы обеспечивается относительно слабыми связями на расстоянии более 25 нм и может служить, например, для концентрирования синаптических везикул около пресинаптической мембраны.
  • Стыковка везикулы с мембраной является непосредственным продолжением первой фазы доставки, когда мембрана везикулы входит в близкий контакт с мембраной клетки (5-10 нм). Это включает прочное соединение белковых компонентов обеих мембран, вызванным внутримолекулярными перестановками, и предваряет формирования SNARE комплекса.
  • Стимуляция (прайминг) везикулы фактически соответствует образованию особого SNARE комплекса между двумя мембранами и осуществляется только в случае нейронального экзоцитоза. Этот этап включает процессы молекулярных перестановок и АТФ-зависимые модификации белков и липидов, происходящие непосредственно до слияния мембран в ответ на подъём уровня свободного кальция. Этот кальций-зависимый процесс необходим для контролируемого быстрого выброса нейромедиатора и отсутствует в случае конститутивного экзоцитоза.
  • Слияние мембраны везикулы с мембраной клетки приводит к высвобождению, или выбросу, содержания секретируемой везикулы во внеклеточное пространство и объединению липидного бислоя везикулы с внешней мембраной. В случае синаптического выброса процесс слияния, так же как и стимуляция, осуществляется SNARE комплексом.

См. также

Ссылки

Литература

  • Лузиков В. Н. Экзоцитоз белков (курс лекций). М.: ИКЦ «Академкнига», 2006, 253 с.




Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Экзоцитоз" в других словарях:

  • экзоцитоз — экзоцитоз …   Орфографический словарь-справочник

  • экзоцитоз — Процесс выделения клеткой вещества в виде секреторных гранул или вакуолей [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN exocytosis …   Справочник технического переводчика

  • экзоцитоз — exocytosis экзоцитоз. Выделение клеткой различных частиц в окружающую среду процесс, обратный эндоцитозу <endocytosis>. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО,… …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • экзоцитоз — (экзо + гист. cytus клетка + оз) процесс выделения клеткой вещества в виде секреторных гранул или вакуолей …   Большой медицинский словарь

  • Экзоцитоз — (экзо греч. kytos – сосуд, клетка) – процесс, посредством которого клетка выделяет свой секрет. Последний заключается в специальный контейнер, который перемещается через внешнюю оболочку клетки, там разрывается и далее его содержимое… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • ЭКЗОЦИТОЗ — Процесс, посредством которого клетки выделяют свой секрет. Выделяемый материал содержится в контейнере, который перемещается и проникает через внешнюю оболочку клетки, а затем разрывается, выбрасывая содержимое во внеклеточную жидкость …   Толковый словарь по психологии

  • Экзоцитозный пузырек — Экзоцитоз в синапсе: передача сигнала от нейрона А к нейрону B. 1. Митохондрия 2. Синаптическая везикула с нейромедиатором 3. Ауторецептор 4. Синапс с выделенным нейромедиатором. 5. Постсинаптический рецептор, активируемый нейромедиатором 6.… …   Википедия

  • Секреция (физиология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Секреция. Секреция это процесс выделения химических соединений из клетки. В отличие от собственно выделения, при секреции у вещества может быть определённая функция (оно может не быть отходами… …   Википедия

  • Эндоцитоз — (англ. endocytosis)  процесс захвата (интернализации) внешнего материала клеткой, осуществляемый путём образования мембранных везикул. В результате эндоцитоза клетка получает для своей жизнедеятельности гидрофильный материал, который… …   Википедия

  • SNARE — Молекулярная машина экзоцитозного высвобождения нейромедиатора в синапс. SNARE комплекс формируется за счёт образования четырёхспиральной сцепки между синаптобревином …   Википедия