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关于细胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)释放中的ESCRT(endosomal sorting complexes required for transport)蛋白质的说明。
外泌体/EV的形成和释放依赖于称为内体的结构,这些结构发生在某些细胞的内部。内体内部,特定的蛋白质群称为ESCRT蛋白质发挥作用。ESCRT对于控制囊泡形成、蛋白质选择性分类和囊泡释放过程至关重要。因此,ESCRT蛋白质在细胞间通信中起关键作用,并且可能对细胞的生理和病理状态产生重大影响。
这些蛋白质的功能是确保外泌体/EV包含适当的成分,并将其准确地从内体送至细胞外。这个过程由一系列分子步骤组成,不同的ESCRT复合物(ESCRT-0、I、II、III)在这个过程中发挥作用。
- 泛素化蛋白质的选择:随着内体的成熟,从细胞的各个位置运送来的泛素化蛋白质聚集在内体膜上。泛素化是指将小的蛋白质泛素结合到蛋白质上的生化过程。泛素是一种由76个氨基酸组成的蛋白质,在所有真核细胞中都存在。泛素化的过程如下:激活:泛素激活酶(E1)在ATP存在下激活泛素。共轭:泛素共轭酶(E2)接收活化的泛素。连接:泛素连接酶(E3)从E2接收泛素,并将其连接到特定的目标蛋白质上。泛素化的蛋白质在内囊泡的形成中起重要作用。内囊泡(Intraluminal Vesicles,ILVs)指的是存在于内体内部的小型泡状结构体。直译过来就是“腔内小胞”或“内腔小胞”,它们形成在细 胞的内体结构内部。
- ESCRT-0的功能:在这里,ESCRT-0复合物发挥作用。ESCRT-0特异性结合泛素化蛋白质,并确定在内体膜上开始形成囊泡的位置(域)。
- 开始膜曲度:通过ESCRT-0的作用,由聚集在特定域中的泛素化蛋白质存在引起内体膜向内曲度。这标志着内囊泡形成的初始阶段。
- ESCRT-I和ESCRT-II的作用:随后,ESCRT-I和ESCRT-II复合物介入,进一步加深膜的曲度,并形成突出到内体腔内的“芽囊泡”。这些复合物进一步改变膜的形态,帮助形成囊泡。
- ESCRT-III复合物:最后,ESCRT-III结合并协助形成和完全分离囊泡。该复合物通过曲度和封闭膜来分离囊泡,使其完全从内体腔中分离。
因此,ESCRT蛋白质参与细胞从内体生成和释放EV的过程的所有阶段,从而实现细胞内精确的通信和物质运输。这些过程对于细胞的存活、生长和分化至关重要,异常可能导致疾病症状的发生。