非常规离子通道
德国慕尼黑路德维希-马克西米利安大学(LMU)的科学家发现了第一个在细胞内囊泡系统中发现的机械敏感离子通道。它对囊泡内的浓度变化作出反应,并可能控制免疫反应的启动。
小的膜囊泡,称为内泌体或溶酶体在蛋白质和离子的摄取,分泌和细胞内传输中起着关键作用。各种类型的内体涉及货物运输到细胞中,而溶质剂以受控的方式降解它们的内容物。各种囊泡之间的物质的贩运主要由位于其膜中的离子通道控制。与Martin Biel(LMU药理主席)合作,以及基督徒Wahl-Schott(医务大学汉诺威),LMU Walther Straub药理研究所的药理学家基督教Grimm现在已经表现出不寻常的离子通道在巨噬细胞的内吞酶体系统中。这个特殊的离子通道对机械刺激这与囊泡膜的变形和囊泡内物质浓度的变化有关。正如该团队在在线杂志上报道的那样科学的进步,该机械敏感通道可能参与调节免疫系统信号分子的分泌,并可能有助于确定系统的反应时间。
内溶解体系统包括不同类型的囊泡,其与附接到电池外膜(质膜)的内表面的因子相互作用。这些相互作用调节囊泡的货物摄取,并通过其他囊泡类型确定其运输和处理。最终,这些尸体被再循环到质膜或递送到称为溶酶体的囊泡以降解。这些方法还可包括形态变化,例如捏合囊泡或其掺入内质网的夹杂物,其包括控制在细胞内膜流量的膜管的网络。两种类型的囊泡负责货物回收到血浆膜。被称为“快”回收的内囊在几分钟内在血浆膜上分泌其内容物。负责在巨噬细胞中快速再循环的机制仍然不清楚。
Christian Grimm是内溶酶体膜片钳技术的大师,该技术可以用来确定功能特征的功能离子渠道在内炎素体系中。由于这种方法的最近改进,他能够测量TRPML2通道的生物物理特性,该沟道中发现在巨噬细胞的快速回收内体的膜中。巨噬细胞形成先天免疫系统的一部分,可检测侵入性细菌和病毒,并触发旨在消除它们的快速免疫应答。
正如Grimm和他的同事在之前的一项研究中所表明的那样,TRPML2通道参与调节免疫反应的信使分子的分泌。“TRPML2在核内体循环中特别活跃,”这篇新论文的第一作者陈成昌(Cheng-Chang Chen)说。“我们现在第一次表明,这个通道被机械刺激和渗透压的改变所激活——渗透压是一个反映溶解物质浓度的参数囊泡例如,当小泡从内溶酶体系统的管状成分中脱芽时,这些刺激就会发挥作用,这是由于伴随的表体积比的改变。TRPML2是在细胞膜上发现的第一个对这些刺激有反应的离子通道。这一特性使它区别于所有其他内溶酶体通道。他和他的同事相信,这一特性使含有trpml2的囊泡在检测到侵入性病原体时能够迅速分泌其内容物。因此,该通道有助于先天免疫系统的快速反应。
与许多其他细胞类型不同,巨噬细胞没有专门的分泌细胞器,除了衍生自底糖体系的那些。TRPML2响应的刺激的非常规特征可以作为优化巨噬细胞中特定传输途径功能的方法。“在急性感染的情况下,先天免疫系统不能等24小时才能合成和分泌免疫调节剂。他们必须能够迅速做出反应,”格林说。此外,研究结果表明,膜小管表体积比的变化和核内体囊泡的形成是维持免疫细胞生理功能的前提。
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