ลักษณะถุงเซลล์ประเภทและหน้าที่ - ชีววิทยา

ถุงโทรศัพท์มือถือเป็นยานพาหนะสำหรับในเซลล์และนอกเซลล์สื่อสารซึ่งในโมเลกุลสังเคราะห์ในเซลล์เช่นสารสื่อประสาทฮอร์โมนโปรตีนไขมันและกรดนิวคลีอิกที่บรรจุ โมเลกุลเหล่านี้เรียกว่าคาร์โก้ ลักษณะทางเคมีของประจุขึ้นอยู่กับชนิดของถุงน้ำดีและหน้าที่ของมัน

ลักษณะทางสัณฐานวิทยาทั่วไปของถุงน้ำประกอบด้วย lipid bilayer ซึ่งเป็นถุงปิดและมีลูเมนเป็นน้ำ ขนาดของถุงอาจแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นในเซลล์ acinar ของตับอ่อนมีตั้งแต่ 200 ถึง 1200 นาโนเมตรในขณะที่เซลล์ประสาทอยู่ในช่วง 30 ถึง 50 นาโนเมตร

ที่มา: ผลงานอนุพันธ์ของ Mariana Ruiz Villarreal: Gregor_0492

ในยูคาริโอตกระบวนการของเซลล์ที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในออร์แกเนลล์เฉพาะ อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องแลกเปลี่ยนโมเลกุลระหว่างออร์แกเนลล์หรือส่งโมเลกุลออกไปในอวกาศนอกเซลล์ ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีระบบที่ช่วยให้ขนส่งสินค้าไปยังปลายทางที่ถูกต้องได้ ฟังก์ชันนี้ถูกเติมเต็มโดย vesicles

ลักษณะของถุงเซลล์

มีหลายประเภทของการขนส่ง vesicular ที่มีลักษณะตามลำดับ อย่างไรก็ตามมีลักษณะทั่วไปเช่นการแตกหน่อซึ่งกำกับโดยชั้นหรือเคลือบด้วยโปรตีนเช่นคลาทริน และความจำเพาะของผลผูกพันซึ่งขึ้นอยู่กับโปรตีนจากเมมเบรนหรือ SNARE

การเคลื่อนย้ายถุงน้ำ ได้แก่ การออกนอกเซลล์และเยื่อบุโพรงมดลูกการขนส่งระหว่างออร์แกเนลล์และการปลดปล่อยถุงนอกเซลล์ ในทุกกรณีมันเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของหน่ออย่างต่อเนื่องความแตกแยกและการหลอมรวมกันของถุงขนย้าย

Exocytosis ประกอบด้วยการหลอมรวมของถุงที่มีเยื่อหุ้มพลาสมาเพื่อปลดปล่อยเนื้อหาของถุง exocytosis มีสามโหมด: 1) ฟิวชั่นยุบสมบูรณ์; 2) จูบและวิ่ง; และ 3) สารประกอบ exocytosis

Endocytosis ประกอบด้วยการฟื้นตัวของเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งช่วยป้องกันการอักเสบของเซลล์ มีกลไกที่แตกต่างกันของ endocytosis

ในการขนส่งแบบ vesicular ระหว่างออร์แกเนลล์โปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ที่พบในลูเมนของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกจะถูกขนส่งไปยังเครื่องมือ Golgi จากออร์แกเนลล์นี้ถุงจะออกไปทางระบบเอนโดเมมเบรนและเมมเบรนในพลาสมา

ถุงนอกเซลล์ซึ่งพบในโปรคาริโอตและยูคาริโอตมีหน้าที่ในการนำพาโมเลกุลจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง

ประเภทของถุงเซลล์

ถุงเอนโดไซติก

พวกเขาทำหน้าที่แนะนำโมเลกุลเข้าสู่เซลล์หรือรีไซเคิลส่วนประกอบของเมมเบรน ถุงเหล่านี้อาจถูกปกคลุมด้วยชั้นของโปรตีนหรือไม่ก็ได้ โปรตีนที่เคลือบผิวของถุงน้ำดีคือคลา ธ รินและคาโอลิน

ถุงเอนโดไซติกที่เคลือบด้วยคลา ธ รินมีหน้าที่ในการทำให้เกิดภายในของเชื้อโรคเช่นไวรัสไข้หวัดใหญ่เป็นต้นโปรตีนเมมเบรนและตัวรับนอกเซลล์และลิแกนด์ ถุงที่เคลือบ Caveolin เป็นสื่อกลางในการเข้ามาของไวรัสเชื้อราแบคทีเรียและพรีออน

ถุง Exocytic

ผ่านสิ่งกระตุ้นเซลล์หลั่ง (เซลล์ประสาทหรือเซลล์อื่น ๆ ) จะปล่อยเนื้อหาของมันออกมาผ่านทาง exocytocis

การหลอมรวมของเมมเบรนระหว่าง exocytosis เกิดขึ้นผ่านสองขั้นตอน: 1) การผูกของถุงน้ำภายนอกเข้ากับตัวรับเยื่อ; และ 2) การหลอมรวมกันของไขมันในเส้นเลือด โปรตีน Rab, GTPases และ SNARE มีส่วนร่วมในขั้นตอนเหล่านี้

ถุงขนส่งระหว่างออร์แกเนลล์

ถุงที่เคลือบ COPII จะถูกลำเลียงจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมไปยังอุปกรณ์ Golgi การขนส่งจากอุปกรณ์ Golgi ไปยังแวคิวโอลเกี่ยวข้องกับสองเส้นทาง: ALP (อัลคาไลน์ฟอสฟาเทส) ไปยังแวคิวโอล เอนโดโซมผ่านทางคาร์บอกซีเปปทิเดส Y และ S (CPY และ CPS)

ฟังก์ชัน Vesicle

ถุงของทางเดินหลั่งมีหน้าที่หลากหลายซึ่งเป็นการหลั่งสารต่อไปนี้: อินซูลินจากเซลล์ตับอ่อนนิวโรเปปไทด์และสารสื่อประสาทฮอร์โมนและสารที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน

หนึ่งในหน้าที่ที่รู้จักกันดีคือการปล่อยโปรตีนที่หลั่งออกมาจากตับอ่อน ตัวอย่างเช่นไคโมทริปซิโนเจนซึ่งเป็นไซโมเจนถูกปล่อยออกมาโดยการรวมตัวของถุงน้ำเข้ากับเมมเบรนอันเป็นผลมาจากการกระตุ้นของฮอร์โมน

ถุงนอกเซลล์ (VE) มีสองประเภทคือเอ็กโซโซมและเอคโตโซม ทั้งสองมีความแตกต่างกันตามองค์ประกอบซึ่งกำหนดหน้าที่ของพวกเขา Exosomes มี tetraspanin, integrin, proteoglycan และ ICAMI เอคโตโซมมีตัวรับไกลโคโปรตีนเมทัลโลโปรตีนและกรดนิวคลีอิก

ฟังก์ชั่นของ EV ได้แก่ การบำรุงรักษาสภาวะสมดุลของเซลล์การควบคุมการทำงานของเซลล์และการสื่อสารระหว่างเซลล์ ฟังก์ชันหลังต้องการการขนส่งโปรตีนอาร์เอ็นเอ (mRNA, miRNA, แอนติเซนส์อาร์เอ็นเอ) และลำดับดีเอ็นเอ

การรวม EVs เข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมายอาจส่งผลต่อการควบคุมการแสดงออกของยีนโดยปัจจัยการถอดความโปรตีนสัญญาณและเอนไซม์หลายชนิด EV ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ต้นกำเนิดมีส่วนสำคัญในการซ่อมแซมอวัยวะและป้องกันโรค

โรค

การทำงานตามปกติทางสรีรวิทยาของเซลล์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการในการขนส่งถุงและการหลอมรวมกัน ตัวอย่างเช่นโรคเบาหวานประเภท 2 มีลักษณะความบกพร่องในการหลั่งอินซูลินและการเคลื่อนย้ายที่เป็นสื่อกลางโดยตัวขนส่งกลูโคส

EV มีบทบาทสำคัญในหลายโรค ในมะเร็ง EVs จะเพิ่มความต้านทานต่อยาเคมีบำบัดซึ่งเป็นสื่อกลางโดย miRNA

EV มีผลอย่างมากต่อการเสื่อมสภาพของระบบประสาท ในโรคอัลไซเมอร์และโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อมผลของความเสื่อมจะขึ้นอยู่กับโมเลกุลหลาย ๆ โมเลกุลเช่น miRNA, gangliosides และโปรตีน

ในเซลล์หัวใจ exosomes และ ectosomes อนุญาตให้มีการสื่อสารระหว่างเซลล์และนอกจากนี้ยังมีผลต่อการพัฒนาของคราบจุลินทรีย์ในหลอดเลือดโดยการกระตุ้นให้เกิดการอักเสบการแพร่กระจายการเกิดลิ่มเลือดและการตอบสนองของ vasoactive

ในกระบวนการแพ้และการอักเสบ miRNAs ของ EV จะควบคุมกระบวนการเหล่านี้ผ่านผลของพาราครีน

ถุงในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน

ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับ EV ของโปรโตซัว เนื่องจาก EV มีบทบาทสำคัญระหว่างปฏิสัมพันธ์ของปรสิตและโฮสต์

ปรสิตบางตัวที่ได้รับการศึกษา VE ได้แก่ Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp., Plasmodium spp. และ Toxoplasma spp

EVs ยังพบในแบคทีเรียแกรมบวกและลบรวมทั้ง Corynebacterium และ Moraxellaceae ในเยื่อเมือกของทางเดินหายใจถุงเยื่อหุ้มชั้นนอก (OMVs) จะจับกับโดเมนไขมันในเซลล์เยื่อบุผิวถุง จากนั้น OMV จะปรับการตอบสนองต่อการอักเสบ

อ้างอิง

Aaron, T. Place, Maria S. Sverdlov, Oleg Chaga และ Richard D. Minshall 2552. สารต้านอนุมูลอิสระและการส่งสัญญาณรีดอกซ์, 11: 1301
Feyder, S. , De Craene, JO, Séverine, B. , Bertazzi, DL และ Friant, S. 2015 การค้าเมมเบรนในยีสต์ Saccharomyces cerevisiae Model Int. J. Mol. วิทย์ 16: 1509-1525
Fujita, Y. , Yoshiota, Y. , Saburolto, Junaraya, Kuwano, K. และ Ochiya, T. 2014. การสื่อสารระหว่างเซลล์โดยถุงนอกเซลล์และไมโครอาร์เอ็นเอในโรคหอบหืด การบำบัดทางคลินิก, 36: 873–881
Lodish, H. , Berk, A. , Zipurski, SL, Matsudaria, P. , Baltimore, D. , Darnell, J. 2003. เซลล์และอณูชีววิทยา กองบรรณาธิการ Medica Panamericana, Buenos Aires, Bogotá, Caracas, Madrid, Mexico, Sāo Paulo
Parkar, NS, Akpa, BS, Nitsche, LC, Wedgewood, LE, Place, AT, Sverdlov, MS, Chaga, O. และ Minshall, RD 2009 Vesicle Formation and Endocytosis: Function, Machinery, Mechanisms และ Modeling
Schmid, SL และ Damke, H. 1995. ถุงเคลือบ: ความหลากหลายของรูปแบบและหน้าที่ วารสาร FASEB, 9: 1445–1453
Wu, LG, Hamid, E. , Shin, W. , Chiang, HC 2014. Exocytosis และ Endocytosis: Modes, Functions, and Coupling Mechanisms. Annu รายได้ Physiol., 76: 301-331
Yáñez, Mo, Siljander, PRM และคณะ 2558. คุณสมบัติทางชีวภาพของถุงนอกเซลล์และหน้าที่ทางสรีรวิทยา. Journal of Extracellular Vesicles, 4: 1–60

ลักษณะถุงเซลล์ประเภทและหน้าที่ - ชีววิทยา - 2025