اندوزوم چیست؟

اندوزوم‌ها، وزیکول‍‌های سیتوزولی متصل به غشاء می‍‍‍‍‍‍‍‍­­­باشند که دارای سه محفظه اصلی هستند که عبارت‌­اند از محفظه‌ه‍ای اندوزومی اولیه، تاخیری و بازیافتی. اندوزوم‌ها بخش جدا­نشدنی فرآیند اندوسیتوزی هستند و از این رو در فرآیند­های فیزیولوژیکی مختلف مانند جذب مواد مغذی، دسته‌‌بندی و تحویل درشت‌­مولکول­‌ها و تنظیم گیرنده‌­های سطح سلول و بیان ژن­‌های کوت‍‍­کننده­ی ‌‌ناقل­‌ها نقش اساسی دارند.

 

اندوزوم

 

سلول­‌های یوکاریوتی، درشت‌­مولکول­‌ها و سایر مواد را از محیط اطراف توسط مسیر اندوسیتوزی می‌­بلعند. قسمتی از غشای پلاسمایی برای جذب موادی که قرار است وارد سلول شود، با غلاف شدن، باعث تشکیل وزیکولی حاوی مواد می‌­شود که در پی آن به داخل سلول می­‌رود.

سپس این وزیکول­‌ها به اندوزوم­های اولیه که محفظه مرتب سازی اصلی مسیر اندوسیتوزی هستند، می­پیوندد. از اندوزوم­‌های اولیه، مواد وارد شده یا به غشای پلاسما برای استفاده مجدد می­روند یا برای تجزیه به لیزوزوم‌­ها منتقل می­شوند.

اندوزوم­‌های اولیه دارای دو نوع منطقه هستند: لوله‌­ای و واکوئلی. اندوزوم­‌های تاخیری از دنباله‌­های واکوئلی تولید می­شوند و در نزدیکی هسته قرار دارند. موادی که در تخریب لیزوزومی مورد هدف قرار می­گیرند، از اندوزوم­‌های اولیه به اندوزوم­‌های تاخیری توسط وزیکول­‌های حامل اندوسیتوزی منتقل می­‌شوند.

وزیکول­‌های منتقل کننده که هیدرولاز­های لیزوزومی را از شبکه ترانس گلژی (TGN) حمل می‌­کنند، با اندوزوم‌­های تاخیری ترکیب می‌شوند و منجر به تکامل اندوزوم‌­های تاخیری به لیزوزوم می‌­شوند. در داخل لیزوزوم‌­ها، هیدرولاز­های اسیدی به تجزیه موادی که وارد شده‌­اند سرعت می­‌بخشند.

بخشی از مواد وارد شده درون سلول وارد اندوزوم­‌های تاخیری نمی‌­شود و به سرعت به غشای پلاسما برای استفاده­ی مجدد باز می‌­گردند. چنین موادی از طریق لوله­‌هایی با قطر باریک از محفظه اندوزومی مرتب‌­سازی به محفظه به کارگیری مجدد اندوسیتوزی منتقل می­‌شوند. مواد توسط وزیکول‌­های منتقل کننده که از منطقه­‌های لوله‌­ای اندوزومی جوانه می‌­زنند، به غشای پلاسمایی برای استفاده‌­ی مجدد باز می­گردند.

 

وظایف اندوزوم‌­ها چیست؟

اندوزوم­‌ها در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی مهم، نقش فعال دارند. یکی از وظایف اصلی اندوزوم­‌ها تنظیم بیان گیرنده/انتقال دهنده تراغشایی است.

پیام رسانی گیرنده تراغشایی

اتصال لیگاند به منطقه خارجی سلول گیرنده تراغشایی، آبشاری از پیام­رسانی را آغاز می­کند که برای حفظ ارتباط بین محیط‌­های درون­‌سلولی و خارج­‌سلولی حیاتی هستند. پس از فعال شدن توسط لیگاندها، این گیرنده‌­های تراغشایی وارد مسیر اندوزومی می­شوند که سرنوشت پیام­رسانی که با دخالت گیرنده انجام می­شود را تعیین می­کند.

مجموعه­‌ی گیرنده‌­لیگاند که برای درونی‌­سازی هدف قرار می­گیرد در یک ناحیه خاص غشای پلاسمایی که به آن فرورفتگی پوشیده شده با کلاترین می­‌گویند مونتاژ می­‌شود. این نواحی فرو می­روند تا مجموعه گیرنده-لیگاند را ببلعد و متعاقباً از غشای پلاسمایی جوانه زده و وزیکول­‌های پوشیده شده با کلاترین را تشکیل دهند. این فرآیند اندوسیتوز نامیده می‌­شود.

این وزیکول‌­ها رفته رفته با اندوزوم‌­های اولیه ترکیب می‌­شوند که در آن­جا مرتب‌سازی مجموع گیرنده­ی لیگاند درونی انجام می‌­شود. هدف قرار دادن شبکه اندوزومی مجموع درونی شده برای تخریب لیزوزومی/پروتئازومی منجر به خاتمه رویداد­های پیام­رسانی به واسطه گیرنده می­شود در حالی که تبدیل گیرنده به غشای پلاسما منجر به ادامه رویدادهای پیام­رسانی می­شود.

جذب مواد مغذی

نمونه دیگری از فعالیت اندوزومی توسط گیرنده­‌ی میانی، جذب سلولی کلسترول از طریق گیرنده لیپوپروتئین کم چگالی (LDL) است. در خون، کلسترول بیشتر به صورت LDL منتقل می­‌شود و جذب LDL توسط سلول­‌های یوکاریوتی بستگی به اتصال LDL به گیرنده آن واقع در حفره­‌های پوشیده شده با کلاترین دارد.

پس از وارد شدن مواد و ادغام ان با اندوزوم‌­های اولیه، گیرنده LDL از لیگاند خود، یعنی LDL، جدا می­شود و به غشای پلاسما برای استفاده­‌ی مجدد وارد می­‌شود، در حالی که LDL به لیزوزوم­ها منتقل می­شود و منجر به تجزیه LDL و آزاد شدن کلسترول برای استفاده سلول می‌­شود. محیط اسیدی درون اندوزوم­‌های اولیه فرآیند تفکیک گیرنده-لیگاند را اسان می­کند.

انتقال تکانه عصبی

اندوزوم­‌ها برای تنظیم انتقال تکانه­‌های عصبی بین سیناپس‌­ها حیاتی هستند. با پیدایش خود به خودی پتانسیل عمل، وزیکول­‌های پیش سیناپسی با غشای پلاسمایی ترکیب می­‌شوند که منجر به آزاد شدن انتقال دهنده‌­های عصبی و انتشار سیگنال‌­ها به نورون­‌های پس سیناپسی می‌­شود.

این وزیکول­‌های پیش سیناپسی سپس از طریق اندوسیتوز از غشای پلاسمایی خارج می‌­شوند و توسط اندوزوم­‌های اولیه جذب می­شوند، جایی که بازسازی وزیکول سیناپسی انجام می­شود. این وزیکول­‌های سیناپسی تازه تشکیل شده حاوی انتقال دهنده­های عصبی بوده و سپس به غشای پلاسما باز می­گردند.

اندوسیتوز مستقل از کلاترین

علاوه بر جذب اندوزومی از طریق فرورفتگی­‌های پوشیده شده با کلاترین، برخی از پروتئین‌­های غشایی و مایعات خارج سلولی از طریق وزیکول­‌های تخصصی به نام کاوئول(caveolae) وارد می­‌شوند. این وزیکول­‌ها از پروتئینی به نام کائولین تشکیل شده و در لنگرگاه لیپیدی ((Lipid raft (جایی که لیپید ها در آن حالت جامد دارند یعنی کمتر حرکت می­کنند) غشای پلاسمایی غنی می‌شوند.

 

 

نقش اندوزوم در بیماری‌­های انسان

نقص عملکرد اندوزوم با وضعیت سلامت بودن بدن ارتباط دارد. به عنوان مثال، بیمارانی که مبتلا به کلسترول خون بالا هستند احتمال حمله قلبی در آن­ها زیاد است. علت کلسترول خون بالا ناتوانی در جذب LDL توسط سلول­ها است. دو جهش در گیرنده LDL عامل اختلال در روند اندوسیتوزی است.

از دو جهش، یکی از اتصال LDL به گیرنده آن و دیگری از تجمع گیرنده­های LDL در حفره­‌های پوشیده شده با کلاترین جلوگیری می‌­کند. در نتیجه، مجموعه گیرنده LDL – LDL نمی­‌تواند توسط مسیر اندوزومی وارد و پردازش شود.

در بیماران مبتلا به آلزایمر، اختلال عملکرد اندوزوم با ویژگی­‌های تخریب سلول­‌های عصبی، از جمله برش پروتئولیتیک پروتئین پیش­‌ساز آمیلوئید و تولید پپتید بتا آمیلوئید سمی همراه است.

منبع

مطالعات بیشتر در بخش راهنمای علمی سایت

مترجم: دیبا ضابطی

از این مطلب چقدر راضی بودید؟

روی ستاره کلیک کنید تا نظرتون ثبت بشه

4.1 / 5. تعداد رای دهندگان: 14

تا حالا امتیازی برای این مطلب ثبت نشده؛ با ثبت نظرتون مارو خوشحال می‌کنید