STANIČNI VEZIKULI: KARAKTERISTIKE, VRSTE I FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2025

Stanični vezikula je sredstvo za intracelularne komunikacije i ekstracelularnog, u kojem molekula sintetizirati u stanici, kao što je neurotransmitera, hormona, proteina, lipida i nukleinskih kiselina su pakirani. Te se molekule nazivaju teretnim. Kemijska priroda naboja ovisi o vrsti žučnog mjehura i njegovoj funkciji.

Opća morfologija vezikula sastoji se od lipidnog dvosloja koji tvori zatvorenu vreću i čiji je lumen vodenast. Veličina vezikula može varirati. Primjerice, u akinarnim stanicama gušterače kreće se od 200 do 1200 nm, dok se u neuronima kreće od 30 do 50 nm.

Izvor: Mariana Ruiz Villarreal izvedenica: Gregor_0492

U eukariotama se u specifičnim organelama događaju različiti stanični procesi. Međutim, potrebno je razmjenjivati ​​molekule između organela ili poslati molekule u izvanćelijski prostor. Zbog toga je potreban sustav koji omogućuje prijevoz tereta do njegovog ispravnog odredišta. Ovu funkciju vrše vezikule.

Karakteristike staničnih vezikula

Postoje različite vrste vezikularnog transporta s njihovim karakteristikama. Međutim, postoje općenitosti poput klijanja, koje je usmjereno slojem ili obloženo proteinima, poput klatrina; i specifičnost vezanja, koja ovisi o transmembranskim proteinima, ili SNARE.

Veskularni transport uključuje egzocitozu i endocitozu, transport između organela i oslobađanje izvanstaničnih vezikula. U svim slučajevima uključuje kontinuirano stvaranje izdanaka i cijepanje i fuziju transportnih vezikula.

Egsocitoza se sastoji u spajanju vezikula s plazma membranom kako bi se oslobodio sadržaj vezikula. Postoje tri načina egzocitoze: 1) potpuna fuzija kolapsa; 2) ljubiti se i trčati; i 3) spojena egzocitoza.

Endokitoza se sastoji u oporavku plazma membrane što sprečava staničnu upalu. Postoje različiti mehanizmi endocitoze.

U vezikularnom transportu između organela, novo sintetizirani proteini koji se nalaze u lumenu endoplazmatskog retikuluma transportiraju se u Golgijev aparat. Iz ove organele vezikule odlaze prema endomembranskom sustavu i plazma membrani.

Izvanstanične vezikule, koje se nalaze u prokariotima i eukariotima, odgovorne su za prenošenje molekula iz jedne stanice u drugu.

Vrste vezikula

Endocitni vezikuli

Služe za unošenje molekula u stanicu ili za recikliranje membranskih komponenti. Ove vezikule mogu ili ne moraju biti prekrivene slojem proteina. Proteini koji prekrivaju površinu žučnog mjehura su klarin i kavelolin.

Endokritični vezikuli obloženi Clathrinom odgovorni su za internalizaciju patogena, kao što su virusi gripa između ostalih, membranski proteini i izvanćelijski receptori i ligandi. Vezikule obložene kaveolinom posreduju ulasku virusa, gljivica, bakterija i priona.

Egzocitni vezikuli

Kroz poticaj, sekretorne stanice (neuroni ili druge stanice) oslobađaju svoj sadržaj putem egzocitoze.

Fuzija membrane tijekom egzocitoze odvija se kroz dva koraka: 1) vezanje egzocitnog vezikula na membranski akceptor; i 2) fuzija lipidnih slojeva. Rab, GTPases i SNARE proteini, između ostalog, sudjeluju u ovim koracima.

Transportne vezikule između organela

COPII obloženi vezikuli prevoze se iz endoplazmatskog retikuluma u Golgijev aparat. Transport od Golgijevog aparata do vakuole uključuje dva puta: ALP (alkalna fosfataza) do vakuole; endosoma putem karboksipeptidaze Y i S puta (CPY i CPS).

Funkcija vezikula

Vezikule sekretornog puta imaju širok izbor funkcija, među kojima su izlučivanje sljedećih tvari: inzulin iz stanica gušterače, neuropeptidi i neurotransmiteri, hormoni i tvari koje sudjeluju u imunološkom odgovoru.

Jedna od najpoznatijih funkcija je oslobađanje sekretornih proteina iz gušterače. Na primjer, kimotripsinogen, zimogen, oslobađa se fuzijom vezikula na membranu, kao rezultat hormonske stimulacije.

Izvanstanične vezikule (VE) su dvije vrste: egzosomi i ektosomi. Oboje se razlikuju po sastavu koji određuje njihovu funkciju. Egzosomi posjeduju tetraspanin, integrin, proteoglikan i ICAMI. Ektosomi posjeduju receptore, glikoproteine, metaloproteine ​​i nukleinske kiseline.

Funkcije EV-a uključuju održavanje stanične homeostaze, regulaciju stanične funkcije i međućelijsku komunikaciju. Potonja funkcija zahtijeva transport proteina, RNA (mRNA, miRNA, antisens RNA) i DNK sljedova.

Spajanje EV-a s membranom ciljne stanice može utjecati na regulaciju ekspresije gena transkripcijskim faktorima, signalnim proteinima i mnogim enzimima. EV-e koji oslobađaju matične stanice igraju važnu ulogu u obnavljanju organa i zaštiti od bolesti.

bolesti

Normalno fiziološko funkcioniranje stanica ovisi između nekoliko čimbenika o transporturi vezikula i njihovoj fuziji. Na primjer, dijabetes tipa 2 karakteriziraju oštećenja u izlučivanju inzulina i translokacija posredovana transporterima glukoze.

EV-ovi imaju važnu ulogu u mnogim bolestima. U raku, EV povećavaju otpornost kemoterapijskih lijekova, posredovanih miRNA, EV-i imaju kritičan učinak na neurodegeneraciju. Kod Alzheimerove bolesti i multiple skleroze degenerativni učinak ovisi o više molekula, poput miRNA, gangliozida i proteina.

U srčanim stanicama egzosomi i ektosomi omogućuju komunikaciju između stanica, a utječu i na razvoj aterosklerotskog plaka u žilama izazivajući upalu, proliferaciju, trombozu i vazoaktivni odgovor.

U alergijskim i upalnim procesima, miRNA EV-a reguliraju te procese kroz parakrinske učinke.

Mjehurići u različitim organizmima

Posebna se pažnja posvetila EV protozoima. To je zato što EV-ovi igraju važnu ulogu između interakcije parazita i domaćina.

Neki od parazita čiji su VE proučavani su Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp., Plasmodium spp. I Toxoplasma spp.

Zabilježeni su i EV-i kod gram pozitivnih i negativnih bakterija, uključujući Corynebacterium i Moraxellaceae. U sluznici dišnih putova vezikule vanjske membrane (OMV) vežu se na lipidne domene u stanicama alveolarnog epitela. Odatle OMV moduliraju upalni odgovor.

Reference

1. Aaron, T. Place, Maria S. Sverdlov, Oleg Chaga i Richard D. Minshall. 2009. Antioksidanti i Redox signalizacija, 11: 1301.
2. Feyder, S., De Craene, JO, Séverine, B., Bertazzi, DL, i Friant, S. 2015. Promet membrana u modelu kvasaca Saccharomyces cerevisiae. Int. J. Mol. Sci., 16: 1509-1525.
3. Fujita, Y., Yoshiota, Y., Saburolto, Junaraya, Kuwano, K. i Ochiya, T. 2014. Međućelijska komunikacija izvanstaničnim mjehurićima i njihovim mikroRNA-ima u astmi. Klinička terapija, 36: 873–881.
4. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Stanična i molekularna biologija. Uredništvo Medica Panamericana, Buenos Aires, Bogota, Caracas, Madrid, Meksiko, Sāo Paulo.
5. Parkar, NS, Akpa, BS, Nitsche, LC, Wedgewood, LE, Place, AT, Sverdlov, MS, Chaga, O., i Minshall, RD 2009. Formiranje mjehurića i endokitoza: funkcija, strojevi, mehanizmi i modeliranje.
6. Schmid, SL i Damke, H. 1995. Obložene vezikule: raznolikost oblika i funkcije. Časopis FASEB, 9: 1445–1453.
7. Wu, LG, Hamid, E., Shin, W., Chiang, HC 2014. Egzocitoza i endocitoza: načini, funkcije i mehanizmi spajanja. Annu. Vlč. Physiol., 76: 301-331.
8. Yáñez, Mo, Siljander, PRM i sur. 2015. Biološka svojstva izvanstaničnih vezikula i njihove fiziološke funkcije. Časopis o izvanćelijskim mjehurićima, 4: 1–60.