Wikipedia

Caveola

En bioloxía, as caveolas (do latín caveola-ae 'pequenas covas') son un tipo especial de balsa lipídica, que constitúen pequenas invaxinacións de (50–100 nanómetros) da membrana plasmática de moitos tipos de células de moitos vertebrados, presentes especialmente en células endoteliais, adipocitos e células da notocorda embrionaria.[1] Foron descubertas por E. Yamada en 1955.[2]

Estas estruturas con forma de ampola son ricas en proteínas e en lípidos como o colesterol e os esfingolípidos e teñen varias funcións na transdución de sinais.[3] Tamén se cre que xogan un papel na mecanoprotección, mecanopercepción, endocitose, oncoxénese e a captación de bacterias patóxenas e certos virus.[4][5][6][7]

Caveolinas editar

Artigo principal: Caveolina.

A formación e mantemento das caveolas pensábase inicialmente que se debía principalmetne ás proteínas caveolinas,[8] de 21 kD. Existen tres xenes homólogos de caveolinas que se expresan en células de mamíferos, que no home se chaman CAV1, CAV2 e CAV3. Estas proteínas teñen unha topoloxía común: un N-terminal citoplasmático cun dominio armazón, un longo dominio en forquita transmembrana e un C-terminal tamén citoplasmático. As caveolinas sintetízanse como monómeros e son transportadas ao aparato de Golgi. Durante o seu transporte posterior pola vía secretora, as caveolinas asócianse con balsas lipídicas e forman oligómeros (de 14 a 16 moléculas). Estas caveolinas oligomerizadas forman as caveolas. A presenza de caveolinas causa un cambio local na morfoloxía da membrana.[9]

Cavinas editar

A finais da década de 2000 descubriuse que as proteínas cavinas eran os principais compoñentes estruturais que controlaban a formación das caveolas.[10][11][12][13] A familia das proteínas cavinas consta de cavina1 (tamén chamada PTRF), cavina2 (tamén coñecida como SDPR), cavina3 (ou SRBC) e cavina4 (ou MURC). A cavina1 parece ser o principal regulador da formación de caveolas en moitos tecidos, e simplemente coa expresión da cavina1 xa é suficiente para a formación de caveolas morfolóxicas en células que carecen de caveolas pero teñen abundante caveolina 1 (Cav1).[14][10] A cavina4, análoga da caveolina 3 (Cav3), é específica do músculo.[11]

Endocitose caveolar editar

As caveolas son un lugar de endocitose dependente de balsa e independente de clatrina. A capacidade das caveolinas de oligomerizarse debido aos seus dominios de oligomerización é necesaria para a formación de vesículas endocíticas caveolares. A oligomerización leva á formación de microdominios ricos en caveolinas na membrana plasmática. O incremento dos niveis de colesterol e a inserción dos dominios de armazón de caveolinas na membrana plasmática leva á expansión da invaxinación caveolar e á formación de vesículas endocíticas. A fisión das vesículas desde a membrana plasmática é despois mediada pola GTPase dinamina II, que está localizada no pescozo da vesícula que se invaxina. A vesícula caveolar liberada no citoplasma pode fusionarse cun endosoma temperán ou caveosoma. O caveosoma é un compartimento endosómico con pH neutro que non ten marcadores endosómicos temperáns. Porén, contén moléculas internalizadas pola endocitose caveolar.[9][15]

Este tipo de endocitose utilízase, por exemplo, para a transcitose de albumina en células endoteliais ou para a internalización do receptor da insulina en adipocitos primarios.[9]

Outras funcións das caveolas editar

  • As caveolas son necesarias para a protección das células dos estreses mecánicos en moitos tipos de tecidos, como o músculo esquelético, células endoteliais e células da notocorda.[16][17][18].
  • As caveolas poden usalas algúns patóxenos para entrar na célula evitando a degradación nos lisosomas. Porén, algunhas bacterias non usan as caveolas típicas senón só as áreas ricas en caveolina da membrana plasmática. Entre os patóxenos que aproveitan esta vía endocítica están virus como o SV40 e os poliomavirus, e bacterias, como algunhas cepas de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Porphyromonas gingivalis.[15]
  • As caveolas teñen un papel na sinalización celular tamén. As caveolinas asócianse con algunhas moléculas de sinalización (por exemplo, eNOS) por medio do seu dominio de armazón e así poden regular a súa sinalización. As caveolas están tamén implicadas na regulación de canles de membrana e na sinalización do calcio.[15]
  • As caveolas tamén participan na regulación de lípidos. En adipocitos exprésanse altos niveis da caveolina 1 (Cav1). A caveolina asóciase co colesterol, ácidos graxos e pingas de lípidos e está implicada na súa regulación.[15]
  • As caveolas poden tamén servir como mecanosensores en varios tipos celulares. En células endoteliais, as caveolas están implicadas na sensación de fluxo. A exposición crónica ao estímulo de fluxo orixina un incremento dos niveis de caveolina 1 na membrana plasmática, a súa fosforilación, a activación do encima sinalizador eNOS e a remodelación dos vasos sanguíneos. En células do músculo liso a caveolina 1 ten un papel na percepción do estiramento que desencadea a progresión do ciclo celular.[15]

Inhibidores editar

Algúns inhibidores coñecidos da vía das caveolas son a filipina III, a xenisteína e a nistatina.[9]

Notas editar

  1. ↑ Nixon, Susan J.; Carter, Adrian; Wegner, Jeremy; Ferguson, Charles; Floetenmeyer, Matthias; Riches, Jamie; Key, Brian; Westerfield, Monte; Parton, Robert G. (2007-07-01). "Caveolin-1 is required for lateral line neuromast and notochord development" (PDF). Journal of Cell Science (en inglés) 120 (13): 2151–2161. ISSN 0021-9533. PMID 17550965. doi:10.1242/jcs.003830. 
  2. ↑ Li, Xiang-An; Everson, William V.; Smart, Eric J. (2005). "Caveolae, Lipid Rafts, and Vascular Disease". Trends in Cardiovascular Medicine 15 (3): 92–6. PMID 16039968. doi:10.1016/j.tcm.2005.04.001. 
  3. ↑ Anderson RG (1998). "The caveolae membrane system". Annu. Rev. Biochem. 67: 199–225. PMID 9759488. doi:10.1146/annurev.biochem.67.1.199. 
  4. ↑ Parton, Robert G.; del Pozo, Miguel A. (2013-02-01). "Caveolae as plasma membrane sensors, protectors and organizers". Nature Reviews Molecular Cell Biology (en inglés) 14 (2): 98–112. ISSN 1471-0072. PMID 23340574. doi:10.1038/nrm3512. 
  5. ↑ Frank P, Lisanti M (2004). "Caveolin-1 and caveolae in atherosclerosis: differential roles in fatty streak formation and neointimal hyperplasia". Current Opinion in Lipidology 15 (5): 523–9. PMID 15361787. doi:10.1097/00041433-200410000-00005. 
  6. ↑ Li X, Everson W, Smart E (2005). "Caveolae, lipid rafts, and vascular disease". Trends Cardiovasc Med 15 (3): 92–6. PMID 16039968. doi:10.1016/j.tcm.2005.04.001. 
  7. ↑ Pelkmans L (2005). "Secrets of caveolae- and lipid raft-mediated endocytosis revealed by mammalian viruses". Biochim Biophys Acta 1746 (3): 295–304. PMID 16126288. doi:10.1016/j.bbamcr.2005.06.009. 
  8. ↑ Caveolae Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 Lajoie, P. and I.R. Nabi, Lipid rafts, caveolae, and their endocytosis. Int Rev Cell Mol Biol, 2010. 282: p. 135-63.
  10. ↑ 10,0 10,1 Hill, Michelle M.; Bastiani, Michele; Luetterforst, Robert; Kirkham, Matthew; Kirkham, Annika; Nixon, Susan J.; Walser, Piers; Abankwa, Daniel; Oorschot, Viola M. J. (2008-01-11). "PTRF-cavin, a conserved cytoplasmic protein required for caveola formation and function". Cell 132 (1): 113–124. ISSN 0092-8674. PMC 2265257. PMID 18191225. doi:10.1016/j.cell.2007.11.042. 
  11. ↑ 11,0 11,1 Bastiani, Michele; Liu, Libin; Hill, Michelle M.; Jedrychowski, Mark P.; Nixon, Susan J.; Lo, Harriet P.; Abankwa, Daniel; Luetterforst, Robert; Fernandez-Rojo, Manuel (2009-06-29). "MURC/Cavin-4 and cavin family members form tissue-specific caveolar complexes" (PDF). The Journal of Cell Biology 185 (7): 1259–1273. ISSN 0021-9525. PMC 2712963. PMID 19546242. doi:10.1083/jcb.200903053. 
  12. ↑ Kovtun, Oleksiy; Tillu, Vikas A.; Ariotti, Nicholas; Parton, Robert G.; Collins, Brett M. (2015-04-01). "Cavin family proteins and the assembly of caveolae". Journal of Cell Science 128 (7): 1269–1278. ISSN 0021-9533. PMC 4379724. PMID 25829513. doi:10.1242/jcs.167866. 
  13. ↑ Parton, Robert G.; Collins, Brett M. (2016-12-13). "Unraveling the architecture of caveolae". Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 113 (50): 14170–14172. ISSN 0027-8424. PMC 5167180. PMID 27911845. doi:10.1073/pnas.1617954113. 
  14. ↑ Liu, Libin; Brown, Dennis; McKee, Mary; LeBrasseur, Nathan K.; Yang, Dan; Albrecht, Kenneth H.; Ravid, Katya; Pilch, Paul F. (2017-05-29). "Deletion of Cavin/PTRF causes global loss of caveolae, dyslipidemia and glucose intolerance". Cell Metabolism 8 (4): 310–317. ISSN 1550-4131. PMC 2581738. PMID 18840361. doi:10.1016/j.cmet.2008.07.008. 
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 Parton, R.G. and K. Simons, The multiple faces of caveolae. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2007. 8(3): p. 185-94. doi: 10.1038/nrm2122. [1]
  16. ↑ Lo, Harriet P; Hall, Thomas E; Parton, Robert G (2016-01-13). "Mechanoprotection by skeletal muscle caveolae". Bioarchitecture 6 (1): 22–27. ISSN 1949-0992. PMC 4914031. PMID 26760312. doi:10.1080/19490992.2015.1131891. 
  17. ↑ Cheng, Jade P.X.; Mendoza-Topaz, Carolina; Howard, Gillian; Chadwick, Jessica; Shvets, Elena; Cowburn, Andrew S.; Dunmore, Benjamin J.; Crosby, Alexi; Morrell, Nicholas W. (2015-10-12). "Caveolae protect endothelial cells from membrane rupture during increased cardiac output". The Journal of Cell Biology 211 (1): 53–61. ISSN 0021-9525. PMC 4602045. PMID 26459598. doi:10.1083/jcb.201504042. 
  18. ↑ Lim, Ye-Wheen; Lo, Harriet P.; Ferguson, Charles; Martel, Nick; Giacomotto, Jean; Gomez, Guillermo A.; Yap, Alpha S.; Hall, Thomas E.; Parton, Robert G. (2017-07-10). "Caveolae Protect Notochord Cells against Catastrophic Mechanical Failure during Development". Current Biology (en English) 27 (13): 1968–1981.e7. ISSN 0960-9822. PMID 28648821. doi:10.1016/j.cub.2017.05.067. 

Véxase tamén editar

Outros artigos editar

Ligazóns externas editar

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Caveola&oldid=6647822»