Wie entsteht die mit Clathrin beschichtete Grube?

Adapterproteine wie AP-2, AP180 und CALM (Clathrin-assembly lymphoid myeloid leukaemia Protein), die sich in der Lipiddoppelschicht anreichern, sind für die Rekrutierung des Triskelion-förmigen Clathrin-Trimers verantwortlich. Dieses Trimer interagiert nicht direkt mit der Membran, sondern bildet eine verstärkende Gitterstruktur, die als Form wirkt, in der sich Membranvesikel entwickeln können. Sein Einfluss auf die Membrankrümmung erfolgt über die Adapterproteine, die an der Lipiddoppelschicht verankert sind. Wichtig ist, dass die Adapterproteine auch direkt an der Membranbiegung und Vesikelgrößenbestimmung beteiligt sind .

AP2 und BAR-Domain Proteine:

Die Bildung von Clathrin-beschichteten Gruben (CCPs) erfordert verschiedene aktinbindende Proteine, wie sie zur Superfamilie BAR (Bin / Amphiphysin / Rvs) gehören. Dazu gehören Amphiphysin und Endophilin in Säugetieren und Rvs161p und Rvs167p in Hefe . Die Rolle dieser Riegelproteine liegt in der Membranverformung und fördert im Wesentlichen deren Tubulation. Durch Bindung an negativ geladene Membranen wird eine positive Krümmung erhalten, die der konkaven Topologie des amphipathischen α-Helix-Dimers des Proteins folgt . F-BAR-Proteine, die zu einer Unterfamilie der BAR-Superfamilie gehören, besitzen eine größere Domäne, die ebenfalls konkav geformt, aber in ihrer Krümmung flacher ist. Diese Proteine werden vorgeschlagen, um Vesikel mit einem größeren Radius im Vergleich zu solchen Proteinen mit einer Barendomäne zu erzeugen . In beiden Fällen können die Proteine als Krümmungssensoren fungieren, die die Membran in eine Form bringen, an die sie leicht binden können . Im Falle der Clathrin-vermittelten Endozytose wird angenommen, dass die F-BAR-Proteine an der Stelle der Clathrin-beschichteten Pit-Bildung vor den BAR-Proteinen ankommen und als solche auch an der Keimbildung der CCP beteiligt sein können .

Während die BAR-Domänenproteine die Tubulation der Membran erleichtern, rekrutieren die Adapterproteine einschließlich AP-2 oder solche, die die Epsin-N-Terminal-Homologie (ENTH) -Domäne wie Epsin oder die AP-180-N-Terminal-Homologie (ANTH) -Domänen wie AP-180 besitzen, weiterhin das Clathrintriskelion und andere regulatorische Proteine, die für die späteren Stadien der Bildung von clathrinbeschichteten Vesikeln (CCV) erforderlich sind. Sowohl die ENTH- als auch die ANTH-Domäne sind hoch homolog und binden Inositolphospholipide; insbesondere PIP2 . Obwohl beide Proteinunterklassen die Bildung eines Clathrin-Triskelia-Netzwerks stimulieren, beeinflussen nur Proteine, die die ENTH-Domäne besitzen, die Membrankrümmung, wobei gezeigt wurde, dass das durch AP-180-Stimulation erzeugte Clathringitter flach bleibt . Es wird angenommen, dass dieser Einfluss der ENTH–Domänen auf die Bildung einer zusätzlichen α-Helix ‚α0‘ zwischen der ENTH-Domäne und dem PIP-Molekül zurückzuführen ist . Es wurde vorgeschlagen, dass die Insertion dieser Domäne zwischen den Lipidköpfen der Membrandoppelschicht ausreichend sein kann, um die Membrankrümmung allein zu verändern; es kann jedoch auch eine synergistische Reaktion mit Clathrin-Assemblierung sein .

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