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转铁蛋白刚刚扒开囊泡,看到了和她一样的小机器人——低密度脂蛋白,由货车司机运载着,进入了细胞内的销毁基地。
销毁基地像一个垃圾场,充斥着各种被肢解的零件。
转铁蛋白吓坏了,生怕自己也被运到这个可怕的销毁基地。她的眼睛看向了一直托住自己的受体。
转铁蛋白受体告诉她,被拉去肢解的低密度脂蛋白也有自己的受体——低密度脂蛋白受体。
正如转铁蛋白与铁离子(Fe3 )和转铁蛋白受体的萍水相逢,低密度脂蛋白也激活了自己的低密度脂蛋白受体,进入细胞探险。
然而最终,受体安然无恙的回到了细胞膜。低密度脂蛋白却被独自扔到了销毁基地。
销毁基地像一片巨大的酸性海洋,投入里面的蛋白、核酸等大分子挣扎两下,都化为了碎片。
所谓的销毁基地,其实是真核细胞内的一个细胞器,学名溶酶体(lysosome)。
溶酶体外层的膜结构包裹着内部的酸性环境。内部有五十多种不同类型的水解酶,能够消化各种大分子物质。
由于溶酶体内部的酶类需要在酸性条件下才能发挥作用,因此,这个“销毁基地”就需要维持内部的酸性环境,也就是较低的pH值。
溶酶体膜上含有质子泵,能够将细胞质内的氢离子(H )泵入溶酶体内部,维持内部低pH值的酸性环境。
转铁蛋白躲在自己的囊泡中,眼睁睁地看着低密度脂蛋白经历的一切。
首先,低密度脂蛋白和自己一样,通过激活受体,使得细胞膜内陷,进入了网格牢笼之中。
随着低密度脂蛋白所在的囊泡从细胞膜上掉下来,网格蛋白解聚,打开了网格牢笼。
然后,囊泡在分子马达的作用下,在微管形成的高速公路上行走。
囊泡被带到了胞内体旁边,并与之融合。这个胞内体刚刚从高尔基体上掉下来。
于是,低密度脂蛋白和他的受体一起,进入了胞内体。
初级胞内体迅速成熟为次级胞内体,次级胞内体又形成了专职销毁货物的溶酶体。
低密度脂蛋白就这样一步一步被投入到了销毁基地——溶酶体中,降解成了游离的胆固醇。
然而,他的受体(低密度脂蛋白受体)却从胞内体上分离出去,重新回到了细胞膜上。
亲眼目睹了整个过程,转铁蛋白惊恐地问自己的受体:你也会把我扔进那个酸性的销毁基地,对吧?
转铁蛋白受体摇摇头:我是那种人吗?销毁还是回收,看你正坐在哪条船上。
就像快递分拣,不同的货物被分拣到不同的目的地。
转铁蛋白仍然不解,却已知晓自己就是那个被分拣的货物,只能听天由命了。
说话间,她的囊泡也与来自高尔基体的胞内体融合了。转铁蛋白和低密度脂蛋白最初的经历一样,也进入了初级胞内体。
然而,转铁蛋白进入的这一类初级胞内体,却与低密度脂蛋白进入的初级胞内体有所不同。
原来,初级胞内体包括两类,一类是动态的,能够快速地成熟为次级胞内体;另一类则是稳定的,成熟为次级胞内体的速度较慢。
初级胞内体(early endosome)包括两个群体。
1. 动态群体:小群体,能够快速成熟为次级胞内体。最终形成溶酶体,配体被降解。
例如:配体低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)、表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)、去唾液酸糖蛋白(asialoglycopotein)、α-2巨球蛋白(α-2-macroglobulin)等,会被转运到次级胞内体(late endosomes)并最终到达溶酶体(Lysosomes)中,被降解掉。
2. 稳定群体:大群体,成熟为次级胞内体的速度较慢。最终形成回收胞内体,配体被回收。
例如:转铁蛋白(Transferrin)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)受体、特定的G蛋白耦联受体(G protein-coupled receptors,GPCR)等,会被转运到回收胞内体(recycling endosome),最终被回收。
实际上,回收配体会被非选择性地运到所有类型的初级胞内体中,而最终会更多地富集在更大的稳定群体。
转铁蛋白问:为什么会有不同类型的初级溶酶体呢?
转铁蛋白受体告诉她:这就是为了分选货物。有的货物需要销毁,有的货物则需要回收。
正确的配体(蛋白质、脂质)分选对于细胞活动非常重要。细胞把营养物质汲取到细胞内部后,需要运送到不同的位点去发挥作用。
内吞系统的一个主要功能就是分选这些物质(进入细胞的配体、受体等),让他们进入相应的目的地。致病源例如病毒,也会进入胞内体的分选途径中,进行细胞感染或被降解。
幸运地是,一直抱着两个铁离子(Fe3 )的转铁蛋白,进入的恰恰是那一类稳定的初级胞内体。
看起来,这种初级胞内体应该更安全。
转铁蛋白庆幸着自己没有进入那一类动态群体,否则,自己也就被送到销毁基地去了。
她的心刚安定了一些,又猛地意识到了危险的存在。
原来,周围的环境在慢慢变化,胞内体里面越来越酸了。这种环境让她变得有气无力起来。
夹杂着对未来命运的困惑,一种力不从心的感觉涌上了心头:自己真的能够从胞内体中逃生吗?
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