Úloha fosfoinositidů v makropinocytóze

Abstract

Macropinocytosis is non-selective actin-dependent type of endocytosis. It is important for the normal physiology of some cell types. However, it is used by intracellular parasites which internalise themselves into host cells in this way and also play a role in the nutritional supply in some type of cancer cells. During macropinocytosis a self-organized subdomain of plasma membrane is separated by a diffusion barrier named macropinocytic cup. RAC1-driven actin polymerization is required for membrane protrusion at the cup periphery, where a narrow ring of the actin nucleating factors is present. In contrast, actin dissociation occurs at the base of the cup due to RAS-controlled formation of phosphatidylinositol trisphosphates (PIP3). During cup closure sequential breakdown of PIP3 to phosphatidylinositol and acquisition of the endosomal identity of the newly formed vesicle is necessary. As a result of tubulation in the early stages of macropinocytosome maturation the vesicle decreases in diameter and stabilizes. At late stages the macropinocytic vesicle may fuse with the lysosome, allowing internalized material to enter this degradative organelle. Throughout the process specific types of phosphatidylinositols are part of the membrane providing signal transduction and membrane identity. These phospholipids...

Makropinocytóza je neselektivní na aktinu závislý typ endocytózy. Je důležitá pro normální fyziologii některých buněčných typů. Využívají ji ale i intracelulárními paraziti, kteří se takto internalizují do hostitelských buněk a rovněž hraje roli v nutričním příjmu některých nádorových buněk. Během makropinocytózy vzniká samoorganizovaná membránová subdoména oddělená difúzní bariérou nazývaná makropinocytární pohárek. Polymerace aktinu řízená RAC1 proteinem je nezbytná pro tvorbu membránových výběžku na periferii pohárku, kde je přítomen úzký prstenec aktin nukleačních faktorů. Naproti tomu na bázi pohárku dochází k disociaci aktinu díky RAS-řízené tvorbě fosfatidylinositoltrisfosfátů (PIP3). Při uzavírání pohárku je nutné sekvenční odbourání PIP3 až na fosfatidylinositol a získání endozomální identity nově vzniklého váčku. Během časných fází maturace makropinocytozomu dochází k jeho tubulaci, díky čemuž váček zmenšuje svůj průměr a stabilizuje se. V pozdních fázích může makropinocytární váček splývat s lysozomem, čímž se do této degradační organely dostane internalizovaný materiál. Během celého procesu jsou součástí membrány konkrétní typy fosfatidylinositolů, které umožňují přenášení signálů a zajišťují identitu membrán. Tyto fosfolipidy řídí celou makropinocytózu a regulují metabolismus buňky.