Русская Википедия:Кавеолы
Шаблон:External media Кавео́лы (от Шаблон:Lang-lat — «малая пещера») — небольшие (размером 50—100 нм) колбообразные впячивания плазматической мембраны в клетках позвоночных многих типов, в особенности эндотелиальных клетках (где они и были впервые обнаруженыШаблон:Sfn), адипоцитах и альвеолоцитах I типа (кавеолы могут составлять 30—70 % мембран этих клеток)[1]. В состав кавеол входит ключевой белок — кавеолинШаблон:Sfn, а также такие липиды, как холестерин и сфинголипиды. Кавеолы участвуют в передаче клеточных сигналов[2], эндоцитозе, онкогенезе, заражении клетки рядом патогенных бактерий и вирусов[3][4][5].
Строение
Шаблон:External media Образование и поддержание структуры кавеол обеспечивается в основном белком кавеолином массой 21 кДа. У млекопитающих существуют три гена, кодирующих кавеолины: Шаблон:Нп5, Шаблон:Нп5 и Шаблон:Нп5[6]. Эти белки имеют общую топологию: они представляют собой интегральные мембранные белки с двумя глобулярными доменами, соединёнными шпилькообразным гидрофобным доменом, который связывает белок с цитоплазматической стороной плазматической мембраны. Дополнительно белок заякоривают в мембране три пальмитоильные группы, связанные с С-концевым глобулярным доменом. Кавеолин связывается с холестерином в мембране, вызывая образование впячивания мембранного липидного бислоя — кавеолы. Кавеолы — это необычные липидные рафты: они содержат оба липидных слоя мембраны, и цитоплазматический, с которым связывается кавеолин, и обращённый наружу, который является типичным сфинголипид-холестероловым рафтом со связанными посредством GPI-якоря белкамиШаблон:Sfn.
Функции
Кавеолы участвуют во множестве клеточных процессов, среди которых мембранный транспорт и формирование клеточного ответа на внешний сигналШаблон:Sfn. Одной из важнейших функций кавеол является их участие в эндоцитозе. В отличие от клатриновых, Шаблон:Нп5- и Шаблон:Нп5-везикул, инвагинация кавеол и захват груза обусловлены липидным составом мембраны, а не сборкой цитоплазматической белковой оболочки. Может быть, кавеолины принимают участие в стабилизации рафтов с определёнными мембранными белками. Отшнуровывание кавеол от плазматической мембраны опосредовано GTPазой динамином II; после этого кавеолы доставляют своё содержимое либо в кавеосому — особый компартмент, похожий на эндосому, либо в ходе трансцитоза переносят его на противоположный конец полярной клетки. Кавеосома может далее слиться с другой кавеосомой или с первичной эндосомой. С помощью такого эндоцитоза происходит, например, трансцитоз альбумина эндотелиальными клетками и интернализация инсулиновых рецепторов у адипоцитов. Стоит отметить, что, так как кавеолины — это интегральные белки мембраны, они не диссоциируют от везикул после эндоцитоза, а вместо этого доставляются в компартменты-мишени, где существуют как мембранные белкиШаблон:Sfn. Кроме того, в кавеосомах сохраняется нейтральный рН и отсутствуют маркеры, характерные для ранних эндосом[6][7].
Рецепторы инсулина и других факторов роста, а также некоторых GTP-связывающих белков и протеинкиназ, связаны с трансмембранной передачей сигнала, которая, по-видимому, локализуется в рафтах и, возможно, кавеолахШаблон:Sfn. Показано, что кавеолины могут связывать некоторые сигнальные молекулы и таким образом регулировать передачу сигнала. Кавеолы также вовлечены в регуляцию Шаблон:Нп5 и Шаблон:Нп5[7].
Кавеолы могут быть использованы некоторыми патогенами для проникновения в клетку, и таким образом они избегают деградации в лизосомах. Впрочем, некоторые бактерии используют не просто единичные кавеолы, а богатые кавеолами участки мембран. К патогенам, использующим такой путь, относятся вирус SV40, полиомавирус, а также некоторых бактерии, в числе которых — некоторые штаммы Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Шаблон:Нп5[7].
Кавеолы могут быть вовлечены в регуляцию липидного обмена. В адипоцитах наблюдается высокий уровень экспрессии кавеолина Cav1. Кавеолин связывается с холестерином, жирными кислотами и жировыми каплями, тем самым принимая участие в управлении липидным обменом[7].
Наконец, кавеолы могут функционировать как Шаблон:Нп5 в клетках некоторых типов. В частности, в клетках эндотелия они задействованы в ощущении скорости тока крови по сосудам. В гладкой мускулатуре кавеолин Cav1 участвует в формировании чувства растяжения мышц[7].
Ингибиторы
Известны некоторые ингибиторы работы кавеол, среди которых филипин III, генистеин и нистатин[6].
См. также
Примечания
Литература
Шаблон:Клеточная мембрана Шаблон:Добротная статья
