胞吞作用
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胞吞作用(Endocytosis)又稱內吞作用、入胞作用,是大分子物質(如糖類、脂質、蛋白質等)、亞顯微顆粒(如病毒),或大如其他細胞、其他微生物(如凋亡細胞、細菌)進入細胞內部的方式。有別於小分子物質(如水、無機鹽、氨基酸等)進入細胞的方式(簡單擴散或主動運輸),胞吞作用先以細胞膜凹陷的方式形成一個囊泡(vesicle),將欲進入細胞內部的物質包裹起來,之後囊泡脫離細胞膜進入細胞內部,而細胞膜重新組合以免出現破損,此時囊泡會一直包裹物質直到不再被需要為止。進入胞內的物質會參與細胞內的一系列生命活動。
過程
胞吞作用分為三種:吞噬作用(phagocytosis)、胞飲作用(pinocytosis)和受體介導胞吞作用(receptor-mediated endocytosis)。
目前大部分細胞攝取機制中的網格蛋白介導胞吞作用(clathrin-mediated endocytosis,CME)通過輔助蛋白2(adaptor protein 2, AP-2)募集網格蛋白,於內吞位置形成披網格蛋白小窩,內陷並通過動力蛋白夾斷細胞膜形成早期內體。CME所攝取顆粒粒徑一般位於50~200nm範圍,人工合成藥物基因載體一般經此通路攝取[1]。200 nm左右顆粒可能經CME、快速內吞蛋白介導內吞(fast endophilin-mediated endocytosis)、網格蛋白非依賴性載體( clathrin-independent carrier)途徑內吞,或者糖基磷脂酰肌醇 (glycosylphosphatidylinositol)錨定蛋白富集早期內吞體(anchored protein enriched early endocytic compartment)等多種途徑攝取;顆粒大於200 nm一般經巨胞飲(macropinocytosis)或吞噬作用(phagocytosis)內化進入細胞。
內吞進入早期內體後,內體膜上液泡型ATP酶(Vacuolar-type ATPase,V-ATPase)泵入質子,使其pH值由中性迅速下降至6.0~6.5。若不被細胞內循環流放至胞外,內體則會進一步成熟為晚期內體,V-ATPase繼續將pH值降至5.0~5.5,若與溶酶體融合甚至可達4.5~5.0[2]。
歷史
1963年由克里斯汀·德·迪夫提出。
外部連結
- A comprehensive review of endocytosis and endocytic mechanisms by Doherty and McMahon[失效連結]
- Endocytosis at biologyreference.com (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- Endocytosis - researching endocytic mechanisms at endocytosis.org (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- Clathrin-mediated endocytosis (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) ASCB Image & Video Library
- Types of Endocytosis (Animation) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
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- ^ Rennick, Joshua J.; Johnston, Angus P. R.; Parton, Robert G. Key principles and methods for studying the endocytosis of biological and nanoparticle therapeutics. Nature Nanotechnology. 2021-03, 16 (3). ISSN 1748-3387. doi:10.1038/s41565-021-00858-8.
- ^ Bus, Tanja; Traeger, Anja; Schubert, Ulrich S. The great escape: how cationic polyplexes overcome the endosomal barrier. Journal of Materials Chemistry B. 2018, 6 (43). ISSN 2050-750X. doi:10.1039/c8tb00967h.