Clathrin-vermittelte Endozytose (CME) ist ein vesikuläres Transportereignis, das die Internalisierung und das Recycling von Rezeptoren erleichtert, die an einer Vielzahl von Prozessen beteiligt sind, einschließlich Signaltransduktion (G-Protein- und Tyrosinkinase-Rezeptoren), Nährstoffaufnahme und synaptische Vesikelreformation . Zwei klassische Beispiele für CME sind das eisengebundene Transferrin-Recycling und die Aufnahme von Low-Density-Lipoprotein (LDL).
A. Clathrin ist ein Triskelion-förmiges Gerüstprotein. B. Clathrin baut sich zu einem Mantel um ein reifes Vesikel zusammen. C. Die Bildung des mit Clathrin beschichteten Vesikels erfordert Änderungen der Membrankrümmung, die durch PIP2-Spiegel und BAR-Proteinbindung gesteuert werden.
CME ist durch die Beteiligung von Clathrin gekennzeichnet, einem Triskelion-förmigen Gerüstprotein, das aus drei schweren und drei leichten Ketten besteht . Clathrine polymerisieren um die zytoplasmatische Fläche der invaginierten Membran und wirken als verstärkte Form, in der sich das Membranvesikel ohne direkte Assoziation mit der Membran bilden kann . Die Dissoziation des Mantels erfolgt schnell nach dem Abspalten des Vesikels von der Membran.
Die Initiierung der Clathrinkomplexbildung erfordert die Akkumulation von Phosphatidylinositol‑4,5‑bisphosphat (PIP2) und Adapterproteinen wie AP-2 an der Einklemmstelle . Im Falle von Clathrin-beschichteten Vesikeln (CCV), die am Trans-Golgi-Apparat (TGA) gebildet werden, ist AP-1 essentiell .
Wachstum der mit Clathrin beschichteten Pit-BAR (Bin/Amphiphysin/Rvs) -Domänenproteine und Reorganisation des Aktinnetzwerks . Der letzte Spaltungsschritt umfasst BAR-Domänenproteine, Dynamin und die Dephosphorylierung von PIP2. Es wird vorgeschlagen, dass der letztere Schritt in Bezug auf die Phosphataseaktivität innerhalb einer positiven Rückkopplungsschleife funktioniert . Die Vesikel werden dann transportiert und sortiert, basierend auf Rezeptor-Typ oder Membran-Zusammensetzung , zu den verschiedenen Zielen einschließlich der trans-Golgi-Netzwerk, Endosomen und Vakuolen.