受体介导的胞吞作用

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1、受体介导的胞吞作用Receptor-MediatedEndocytosis生科院02级1班郭政、闫佳洁前言受体介导的胞吞作用是一种特殊类型的胞吞作用，主要是用于摄取特殊的生物大分子。如不同的蛋白质，包括激素、生长因子、淋巴因子和一些营养物都是通过这种方式进入细胞。问题的提出胚胎发育起始于一个微小的的精子和一个更大的卵细胞的结合。卵细胞是由卵母细胞发展而来的，并且积累卵黄。而这些卵黄是在雌性个体中其他部位合成的。那么，这些高分子量的卵黄蛋白是怎么能够进入卵母细胞的呢？1964年，哈佛大学的ThomasRo

2、th和KeithPorter报道了有关蚊子的卵黄进入卵母细胞的可能的机理。他们注意到在卵母细胞快速增长时期，在卵母细胞表面有许多压低的纹孔，数量呈戏剧性的增长。这些纹孔，是由原生质膜的凹陷构成的。在它们的内表面被一层粗糙的表层所覆盖。在一项有远见的计划中，Roth和Porter假定卵黄蛋白是被特别的吸附在有被小窝(coatedpits)的膜的外表面，并将作为有被小泡（coatedvesicles)而吸入。这些有被小泡脱离粗糙的表层后，一个与另一个结合，使得它们变得更大。第一次观察到有被小泡的结构是直到1

3、969年，由大阪大学的TokuKanaseki和KenKadota发现的。电子显微镜检测到天然的小泡部分与豚鼠大脑相隔离，显示出有被小泡被一个多边形的柳条编制物覆盖。（图1）这些调查表明胞被能够起到控制在小泡的形成中原生质膜的包裹作用。有被小泡表面的网格模型高倍电子显微镜下的照片在生化自然杂志中的第一份有关有被小泡的研究是由BarbaraPearse于1975年在英国剑桥大学的一次医学研究会议上发表的。Pearse揭露了一个过程。此过程是通过将猪大脑的小泡膜通过一个连续的蔗糖浓度梯度做离心，直到有被小泡

4、达到纯化分离。有被小泡中的蛋白质通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳被溶解和分离。这个结果表示被膜含有一个分子量大约在180000道尔顿的占优势的蛋白质种类。Pearse命名这个蛋白为网格蛋白（clathrin)。他通过对几种不同类型动物细胞的分离，都发现了有被小泡在形成中的与此相同的蛋白质（从分子量和多肽图考虑的）。新的研究在上述的研究之后，1973年，在达拉斯的TexxasMedical学校的实验室中，由MichaelBrown和JosephGoldstein又共同提出了一个新的研究方向。Brown和Go

5、ldstein开始对家族性血胆脂醇过多（familialhypercholesterolermiaFH）这种遗传病产生了兴趣。Brown和Goldstein开始了对FH的研究，他们分别取正常人和FH患者的皮肤所派生的成纤维细胞(fibroblast)进行培养，检测胆固醇(cholesterol）的代谢过程。他们发现在胆固醇合成中酶的控制率，HMG辅酶A还原酶可以在正常的成纤维细胞中被环境中的脂蛋白（lipoprotein)（例如LDL）抑制。（图2）测量正常成纤维细胞中的HMGCoA还原酶活性。正方形表

6、示在胚胎血清中有部分脂蛋白。实心圆表示全部脂蛋白。三角形表示非脂蛋白。从图中明显看出脂蛋白可以降低酶的活性，而非脂蛋白对酶活性几乎没有影响。蛋白质浓度血清百分数这样，在正常成纤维细胞生长的培养基质中加入LDL(low-densitylipoprptein低密度脂蛋白)的添加物，会导致HMG辅酶A还原酶活性水平的降低，并且伴随成纤维细胞的胆固醇合成的减少。在发生FH的成纤维细胞中测量HMG辅酶A还原酶水平，发现它们是正常成纤维细胞的40~60倍。另外，全部FH成纤维细胞中的酶活性不受在环境媒介中LDL出现

7、的影响。（图3）在第六天时，培养基被新鲜的培养基替代。其中含有5%人类缺脂蛋白的原生质。在测量初期可以明显看出细胞有很低的酶活性，这是因为培养基中含有足够的含胆固醇的脂蛋白，所以细胞不需要再合成。一旦培养基换成缺脂蛋白的基质，细胞就不能利用基质中的胆固醇，于是就增加了细胞中酶的数量以便自身合成。而相反的，在FH中显示出无论存不存在脂蛋白，细胞中的酶都无反应。实心圆表示培养于含有10%胚胎血清的成纤维细胞。空心圆表示纯合FH患者的成纤维细胞。环境中的脂蛋白是怎样影响人工培养细胞的细胞质中的酶活性呢？为了解

8、释这个问题，Brown和Goldstein开始了对细胞和脂蛋白之间相互影响的研究。他们向培养皿中加入了放射性标记（radioactivelylabeled)的LDL，培养皿中包含有从FH患者或正常人中获得的成纤维细胞。正常的成纤维细胞以高亲和力特性结合被标记的LDL分子，但是突变的细胞显示出实际上没有能力与这些脂蛋白分子结合。（图4）圆形表示放射性[125I]标记的LDL在37℃与正常的细胞结合。三角形表示与FH的细胞结合。空心圆和三角为细