Kaveole
Kaveole (lat. caveloea = male pećine; singular, caveola) – u biologiji – su posebni tipovi lipidnih splavova – malih (50-100 nanometara) invaginacija plazma membrane u mnogim vrstama kičmenjačkih ćelija, posebno u endotelnim ćelijama i adipocitima.
Ove bocolike strukture su bogate proteinima, kao i lipidima, kao što su holesterol i sfingolipidi i imaju nekoliko funkcija u prenosšenju signala.[1] Vjeruje se da imaju važnu ulogu u endocitozi, onkogenezi i preuzimanju patogenih bakterije i određenih virusa.[2][3][4]
Kaveolini
urediFormiranje i održavanje kalveola poglavito počiva na kaveolinima,[5], proteinima molekulske mase od 21 kD. Postoje tri homologna gena koji kodiraju njihovu ekspresiju u ćelijama sisara: Cav1, Cav2 i Cav3. Ovi proteini imaju običnu topologiju: citoplazmatski N-kraj sa skelastim domenom – transmembranskim domenom duge ukosnice i citoplazmatskim C-krajem. Kaveolini se sintetiziraju kao monomeri i prebacuju u Golgijev aparat. Tokom kasnijih transporta kroz sekretorni put, kaveolini se vežu sa lipidnim otocima i formiraju oligomere (14-16 molekula). Ovi oligomerizirani kaveolini čine kaveole. Prisustvo kaveolina dovodi do lokalne promjene u morfologiji membrane.[6]
Kaveolska endocitoza
urediKaveole su izvor klatrin-nezavisne endocitoze koja zavisi os lipidnih otoka. Sposobnost kaveolina da oligomeriziraju zbog oligomeracijskoh domena je potrebna za formiranje kaveolske endocitozne vezikule. Oligomeracija dovodi do stvaranja kaveolinom bogatih mikrodomena u plazma membrani. Povećan nivo holesterola i ubacivanje skelastog domena kaveolina na plazma membranu, zatim dovodi do širenja kaveolske invaginacije i formiranja endocitozne vezikule. Potom se odvija raspadanje vezikuls iz plazma membrane, koje je posredovan GTPaznim dinaminom II koji je lokaliziran na vratu pupajuće vezikule. Oslobođene kaveolske vezikule mogu se spojiti sa početkom endosoma ili kaveosoma. Kaveosom je endosomski prostor s neutralnim pH koji nema rane endosomne markere, ali sadrži molekule internalizirane putem kaveolske endocitoze.
Ova vrsta endocitoze se koristi na primjer za transcitozu albumina u endotelnim ćelijama ili internalizaciju inzulinskih receptora u primarnim adipocitima.[7]
Ostale uloge kaveola
uredi[* Kaveole se mogu koristiti za ulazak nekih patogena u ćeliju iza izbjegavanje degradacije u lizosomima. Međutim, neke bakterije ne koriste tipske kaveole nego samo kaveolinom bogata područja plazma membrane. Patogeni koji koriste ovaj endocitozni put uključuju viruse, kao što su SV40 i polioma virusi i bakterije, kao što su neki sojevi Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa i Porphyromonas gingivalis.[8]
- Kaveole također imaju ulogu u ćelijskoj signalizaciji. Kaveolini se vežu s nekim signalnim molekulama (npr. eNOS) putem svojih skelastih domena, tako da mogu da reguliraju svoju signalizaciju. Kaveole su također uključene u regulaciju kanala i u signalizaciji kalcijem.
- Kaveole učestvuju u regulaciji lipida. Visok nivo kaveolina Cav1 je izražene u adipocitima. Kaveolin se veže sa holesterolom, masnim kiselinama i lipidnim kapljicama, uključujući regulaciju.
- Kaveole mogu poslužiti i kao mehanosenzori u različitim tipovima ćelija. U endotelnim ćelijama, kaveole su uključene u protok nadražaja. Hronična izloženost stimulansima protoka dovodi do povećane razine kaveolina Cav1 u plazma membrani, njegove fosforilacije, aktivacije eNOS signalizacijskih enzima i remodeliranja krvnih sudova. U glatkim mišićnnim ćelijama, kaveolin Cav1 ima ulogu u protoku senzornih impulsa koji aktiviraju napredovanje ćelijskog ciklusa.
Inhibitori
urediNeki poznati inhibitori kaveolinskog puta su filipin III, genistein i nistatin.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Anderson RG (1998). "The caveolae membrane system". Annu. Rev. Biochem. 67: 199–225. doi:10.1146/annurev.biochem.67.1.199. PMID 9759488. Arhivirano s originala, 22. 2. 2021. Pristupljeno 16. 6. 2016.
- ^ Frank P, Lisanti M (2004). "Caveolin-1 and caveolae in atherosclerosis: differential roles in fatty streak formation and neointimal hyperplasia". Current Opinion in Lipidology. 15 (5): 523–9. doi:10.1097/00041433-200410000-00005. PMID 15361787.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Li X, Everson W, Smart E (2005). "Caveolae, lipid rafts, and vascular disease". Trends Cardiovasc Med. 15 (3): 92–6. doi:10.1016/j.tcm.2005.04.001. PMID 16039968.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Pelkmans L (2005). "Secrets of caveolae- and lipid raft-mediated endocytosis revealed by mammalian viruses". Biochim Biophys Acta. 1746 (3): 295–304. doi:10.1016/j.bbamcr.2005.06.009. PMID 16126288.
- ^ Caveolae na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- ^ Lajoie, P. and I.R. Nabi, Lipid rafts, caveolae, and their endocytosis. Int Rev Cell Mol Biol, 2010. 282: p. 135-63.
- ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Parton, R.G. and K. Simons, The multiple faces of caveolae. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2007. 8(3): p. 185-94.