The discovery of injury-induced end

The discovery of injury-induced endocytosis provides a
new framework for understanding plasma-membranerepair
pathways in mammalian cells. For several years,
Ca2+-triggered exocytosis was regarded as the major mechanism
for the repair of membrane injury. However, in light
of these new findings, it is no longer clear whether new
membrane addition by exocytosis directly mediates plasma
membrane resealing, or whether it functions indirectly, by
triggering a subsequent endocytic response that
represents the true resealing event. In support of the latter
possibility, acute cholesterol depletion effectively blocks
both endocytosis and plasma membrane resealing in
response to mechanically induced injury. Conversely, disassembly
of the actin cytoskeleton markedly facilitates
both injury-induced endocytosis and plasma membrane
resealing [41]. These results provide a mechanistic explanation
for prior observations of increased repair efficiency
after disruption of the cortical cytoskeleton [43,45]. The
recent discovery of injury-induced endocytosis also
indicates an intriguing new interpretation for the large
vesicles observed close to wounds in earlier studies of
plasma membrane repair (which are proposed to result
from homotypic fusion of pre-existing vesicles) [13,46,47]
(Figure 2). The endocytic vesicles (identified through their
content of endocytic tracers; Figure 2e–f) found in cells
wounded by pore-forming toxins or scraping (Figure 2c–d)
are remarkably similar to the large and heterogeneous
vesicles observed in earlier studies involving mechanical
cell wounding (Figure 2a–b).
Interestingly, a rapid form of compensatory endocytosis
was reported after enlargeosome exocytosis triggered by
Ca2+ ionophores in PC12–27 cells [28]. In their assays, the
authors observed internalization of desmoyokin-AHNAK,
an enlargeosome marker, within a short period after its
delivery to the plasma membrane. Although this study did
not propose that the compensatory endocytosis of enlargeosomes
was responsible for plasma membrane repair, it
is intriguing that the Ca2+-dependent desmoyokin-
AHNAK positive endosomes [28] are very similar in size
and morphology to injury-induced endosomes [41]
(Figure 2) and are also distinct from classical dynamindependent
endosomes [28,41]. Future studies involving
direct inhibition of lysosome and enlargeosome exocytosis
should clarify whether exocytosis of one or both of these
organelle types is required for induction of endocytosis and
plasma membrane repair. Simultaneous imaging of lysosomal
exocytosis and endocytosis by TIRF microscopy
should also provide useful information towards defining
the spatial and temporal relationship of both processes.
Novel mechanistic insights on membrane repair:
implications for understanding human disease
Ca2+ influx into the cytosol of injured cells is thought to
trigger exocytosis by binding and activating cytosolic or
membrane resident Ca2+ sensors. In mammals, Syt VII [2]
and dysferlin [8] have been identified as strong candidates
for membrane Ca2+ sensors mediating plasma membrane
repair. Loss-of-function mutations in either of these genes
gives rise to pathology [8,9,48] and, interestingly, the
disease characteristics reflect, at least in part, the tissue
distribution of these proteins. The ubiquitously expressed
SytVII regulates the exocytosis of lysosomes and some
other Ca2+-regulated secretory vesicles and mutations in
Syt VII cause an autoimmune inflammatory disease in the
skin and skeletal muscle of mice [9]. Dysferlin is most
abundantly expressed in muscle and it is the gene carrying
the mutations responsible for Miyoshi myopathy and limbgirdle
muscular dystrophy 2B, which are adult-onset forms
of distal muscular dystrophy in humans [48]. Dysferlin is
largely localized on the plasma membrane of muscle fibers,
although under certain conditions it has also been detected
on intracellular vesicles [49]. Unlike Syt VII, which has
been directly demonstrated to confer Ca2+ sensitivity to
membrane fusion reactions [50], a role for dysferlin in
linking Ca2+ transients to membrane traffic has not yet
been directly demonstrated. However, such a role is
inferred from the presence of several Ca2+-binding C2
domains in the cytosolic domain of dysferlin. The two C2
domains present on the cytoplasmic region of synaptotagmins
are responsible for promoting Ca2+-dependent interactions
with membrane phospholipids and soluble Nethylmaleimide-
sensitive factor attachment receptor
(SNARE) molecules, events that precede membrane fusion
[51]. Interestingly, mutations in either Syt VII or dysferlin
disrupt the function of skeletal muscle. Thus, both Syt VII
and dysferlin control membrane traffic events that are
required for maintaining integrity of the sarcolemma, in
face of the frequent injuries suffered by this highly contractile
tissue in vivo.
The recent identification of injury-induced, Ca2+-dependent
endocytosis as an event important for plasma
membrane repair offers new opportunities for understanding
molecular defects linked to degenerative muscle disease.
It has been known for some time that mutations in
caveolin-3, a muscle-specific protein associated with the
endocytic structures known as caveolae, cause limb-girdle
muscular dystrophy 1C and other forms of myopathy
[52,53]. In addition to being a major structural component
of caveolae at the sarcolemma, caveolin-3 is also required
for normal T-tubule development and for numerous signaling
pathways [54–56]. Thus, it is not clear what specific
functional defects associated with the lack of caveolin-3
lead to muscular dystrophy. However, recent observations
revealed that caveolin-3 is important for retaining dysferlin
at the plasma membrane. In the absence of caveolin-3,
dysferlin is rapidly endocytosed through a clathrin-independent
pathway and this process is counteracted by
caveolin-3 expression [57]. These findings highlight an
Review Trends in Cell Biology Vol.18 No.11
555
intriguing link between dysferlin function, endocytosis and
the maintenance of muscle fiber integrity. It is important
to note, however, that the endocytic vesicles generated in
injured cells do not have a morphology that is consistent
with caveolae (Figure 2) and behave differently from most
characterized endocytic pathways (which are dynaminand/
or actin-dependent; Box 2). The endosomes generated
in response to plasma membrane injury are dynaminindependent
and are actually stimulated by disruption
of the actin cytoskeleton [41]. Thus, caveolin-3 and dysferlin
might function in concert in the regulation of a rapid,
non-conventional form of endocytosis that might be also
present in muscle cells. It is noteworthy that the C2-
domain-containing Ca2+ sensors synaptotagmins Syt I
and Syt VII also have a dual role in membrane traffic,
simultaneously coordinating Ca2+-triggered exocytosis of
intracellular vesicles and recruiting protein complexes to
promote their own endocytosis from the plasma membrane
[58,59]. In future studies, it will be important to characterize
the domains in the cytosolic region of dysferlin that
are responsible for its interactions with caveolin-3 [60], and
for its rapid endocytosis when caveolin-3 is absent. Collectively,
these observations make it enticing to speculate
that some still poorly understood forms of human muscular
dystrophy might be the result of aberrant injury-induced
endocytosis.
Figure 2. Endocytic tracers reveal that the large intracellular vesicles associated with injury sites correspond to rapidly formed endosomes. (a,b) Endothelial cells were
injured by passing through a 30-gauge needle in the presence of horse radish peroxidase (HRP), fixed and prepared for transmission electron microscope (TEM)
observation. An accumulation of HRP-positive vesicles was observed at sites near a plasma membrane disruption (arrowheads). (c) Transmission EM of normal rat kidney
(NRK) cells fixed 4 min after scraping in the presence of Ca2+. (d) Transmission EM of NRK cells fixed 4 min after exposure to 200 ng ml_1 SLO in the presence of Ca2+ and
the endocytic tracer BSA–gold (bovine serum albumin complexed to colloidal gold). The arrows point to large endosomes containing BSA–gold. Bars = 5 mm. (e) Close-up
of a BSA–gold containing endosome in a NRK cell wounded by scraping (a procedure that generated numerous plasma membrane lesions, as a result of disruption of focal
contacts). (f) Close-up of a BSA–gold containing endosome in a NRK cell wounded by SLO. Arrows point to individual gold particles. Bars = 200 nm. Parts (a,b) reproduced,
with permission, from Ref. [13]. Parts (c,d,f) reproduced, with permission, from Ref. [41].
Review Trends in Cell Biology Vol.18 No.11
556
Concluding remarks
The role of Ca2+-dependent exocytosis of intracellular
vesicles in mediating plasma membrane repair has been
studied extensively. The current belief is that exocytosis
provides extra membrane to seal the wound and causes a
decrease in membrane tension that is required for bilayer
resealing. An important role for these mechanisms in the
repair of plasma membrane injury cannot be ruled out, but
a study of how cells restore membrane integrity after
attack by pore-forming proteins has led to surprising findings.
Ca2+ influx through wounds caused by transmembrane
pores or mechanical abrasion triggers the rapid
formation of large endocytic vesicles, which remove lesions
from the plasma membrane [41]. These data led us to
hypothesize that this novel form of endocytosis is a compensatory
reaction to Ca2+-triggered lysosomal exocytosis
and that it might represent a general mechanism by which
cells can repair many forms of membrane damage (Figure 3
and Box 3).
These recent results have opened up new research
avenues to be pursued, towards the goal of understanding
plasma-membrane-repair dynamics and the diseases
resulting from failures in this mechanism. There are sev-

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีการค้นพบของการบาดเจ็บเกิด endocytosisกรอบงานใหม่เข้าใจพลาสม่า membranerepairมนต์ใน mammalian เซลล์ หลายปีCa2 + -exocytosis ทริกเกอร์ที่ถือเป็นกลไกสำคัญสำหรับการซ่อมแซมเยื่อบาดเจ็บ อย่างไรก็ตาม ในไฟสิ่งเหล่านี้ใหม่ มันไม่มีความชัดเจนว่าใหม่นอกจากนี้เมมเบรน โดย exocytosis mediates พลาสมาโดยตรงเมมเบรน resealing หรือว่าฟังก์ชันทางอ้อม โดยเรียกการตอบสนอง endocytic ที่ตามมาที่แสดงจริง resealing เหตุการณ์ สนับสนุนหลังความเป็นไปได้ การลดลงของไขมันเฉียบพลันได้อย่างมีประสิทธิภาพบล็อกทั้ง endocytosis และพลาสมาเมมเบรน resealing ในตอบสนองต่อกลไกอาจบาดเจ็บ ในทางกลับกัน ถอดของแอกติน cytoskeleton อย่างเด่นชัดที่อำนวยความสะดวกบาดเจ็บเกิด endocytosis และพลาสมาเมมเบรนresealing [41] อธิบายกลไกการทำให้ผลลัพธ์เหล่านี้สำหรับการสังเกตก่อนซ่อมเพิ่มประสิทธิภาพหลังจากทรัพย cytoskeleton เนื้อแน่น [43,45] ที่การค้นพบการบาดเจ็บเกิด endocytosis ล่าสุดยังบ่งชี้ความใหม่น่าสำหรับขนาดใหญ่สังเกตใกล้กับบาดแผลในการศึกษาก่อนหน้านี้ของอสุจิซ่อมทีวีพลาสม่าเมมเบรน (ซึ่งมีการนำเสนอผลจาก homotypic อาหารของอสุจิที่มีอยู่ก่อน) [13,46,47](รูปที่ 2) อสุจิ endocytic (ระบุผ่านของพวกเขาเนื้อหาของ endocytic tracers รูปที่ 2e – f) พบในเซลล์ด้วยสารพิษขึ้นรูขุมขนหรือ scraping (รูปที่ 2c – d)มีขนาดใหญ่ และแตกต่างกันเหมือนอสุจิที่พบในการศึกษาก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกลเซลล์ wounding (รูป 2a-b)เป็นเรื่องน่าสนใจ ฟอร์มอย่างรวดเร็วของชดเชย endocytosisรายงานหลังจาก exocytosis enlargeosome ด้วยCa2 + ionophores ในเซลล์ PC12-27 [28] ใน assays ของพวกเขา การผู้เขียนสังเกต internalization desmoyokin-AHNAKเครื่องหมายการ enlargeosome ภายในระยะเวลาสั้น ๆ หลังจากนั้นจัดส่งไปยังเยื่อหุ้มพลาสมา แม้ว่าการศึกษานี้ไม่ได้ไม่เสนอที่ endocytosis ชดเชยของ enlargeosomesรับผิดชอบซ่อมแซมพลาสมาเมมเบรน มันเป็นตลอดที่ Ca2 + -ขึ้นอยู่กับ desmoyokin -AHNAK บวก endosomes [28] จะคล้ายกันมากในขนาดและสัณฐานวิทยาการบาดเจ็บเกิด endosomes [41](รูปที่ 2) และแตกต่างจากคลาสสิ dynamindependentendosomes [28,41] เกี่ยวข้องกับการศึกษาในอนาคตยับยั้งการ exocytosis ไลโซโซมและ enlargeosome โดยตรงควรชี้แจงว่า exocytosis ของหนึ่งหรือทั้งสองอย่างนี้ออร์แกเนลล์ชนิดจำเป็นสำหรับการเหนี่ยวนำของ endocytosis และการซ่อมแซมพลาสมาเมมเบรน ภาพพร้อมของ lysosomalexocytosis และ endocytosis โดย TIRF microscopyนอกจากนี้ควรให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อการกำหนดปริภูมิ และชั่วคราวความสัมพันธ์ของกระบวนการทั้งสองความเข้าใจกลไกการทำนวนิยายบนเยื่อซ่อมแซม:ผลการทำความเข้าใจเกี่ยวกับโรคมนุษย์Ca2 + หลั่งไหลเข้าไปในไซโตซอลของเซลล์เป็นความคิดที่ทริกเกอร์การ exocytosis ผูก และเรียกใช้ cytosolic หรือเมมเบรนประจำ Ca2 + เซ็นเซอร์ ในการเลี้ยงลูกด้วยนม VII Syt [2]และได้รับการระบุ dysferlin [8] เป็นผู้แข็งแกร่งการเมมเบรน Ca2 + พลาสม่าเมมเบรนเป็นสื่อกลางการซ่อมแซม สูญเสียฟังก์ชันการกลายพันธุ์ในยีนเหล่านี้เพิ่มขึ้นให้กับพยาธิวิทยา [8,9,48] และ เรื่องน่า สนใจ การลักษณะโรคสะท้อน น้อยส่วน เนื้อเยื่อการกระจายของโปรตีนเหล่านี้ แสดง ubiquitouslySytVII กำหนด exocytosis lysosomes และบางCa2 อื่น ๆ + -ควบคุม secretory อสุจิและการกลายพันธุ์ในSyt VII ก่อให้เกิดโรคอักเสบผิดปกติในการผิวหนังและกล้ามเนื้ออีกของหนู [9] Dysferlin เป็นส่วนใหญ่อุดมสมบูรณ์แสดงในกล้ามเนื้อและยีนกำลังกลายพันธุ์ชอบ myopathy มิโยชิและ limbgirdleกล้ามเนื้อ dystrophy 2B ซึ่งเป็นผู้ใหญ่เริ่มฟอร์มของ dystrophy กล้ามเนื้อกระดูกในมนุษย์ [48] Dysferlin เป็นส่วนใหญ่เป็นภาษาท้องถิ่นในเมมเบรนของพลาสม่าของเส้นใยกล้ามเนื้อแม้ว่าภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง ก็ยังพบใน intracellular อสุจิ [49] ต่างจาก Syt VII ซึ่งมีโดยตรงการแสดงให้เห็นว่าประสาท Ca2 + ความไวในการเมมเบรนฟิวชั่นปฏิกิริยา [50], บทบาทสำหรับ dysferlin ในเชื่อมโยง Ca2 + ทรานเซี้ยนต์เยื่อจราจรได้ยังไม่ได้ได้โดยตรงแสดง อย่างไรก็ตาม มีบทบาทเป็นเอเชียก็หลาย Ca2 + -binding C2โดเมนในโดเมน cytosolic ของ dysferlin C2 สองโดเมนอยู่ในแคว้น synaptotagmins cytoplasmicรับผิดชอบในการส่งเสริม Ca2 + -ขึ้นอยู่กับการโต้ตอบเมมเบรน phospholipids และละลาย Nethylmaleimide-ปัจจัยสำคัญที่แนบตัวรับโมเลกุล (บ่วง) เหตุการณ์ที่หน้าฟิวชั่นเมมเบรน[51] เป็นเรื่องน่าสนใจ การกลายพันธุ์ใน Syt VII หรือ dysferlinรบกวนการทำงานของกล้ามเนื้ออีก ดังนั้น ทั้ง VII Sytdysferlin ควบคุมเมมเบรนเข้าชมกิจกรรมที่จำเป็นสำหรับการรักษาความสมบูรณ์ของ sarcolemma ในหน้าของการบาดเจ็บบ่อย ๆ รับนี้ contractile สูงเนื้อเยื่อในสัตว์ทดลองรหัสล่าสุดของการบาดเจ็บเกิด Ca2 + -ขึ้นอยู่กับendocytosis เป็นเหตุการณ์สำคัญในพลาสม่าซ่อมแซมเยื่อให้โอกาสใหม่เพื่อความเข้าใจบกพร่องระดับโมเลกุลที่เชื่อมโยงกับโรคกล้ามเนื้อเสื่อมรู้จักสำหรับบางเวลาที่กลายพันธุ์ในcaveolin-3 โปรตีนกล้ามเนื้อเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการโครงสร้าง endocytic ที่เรียกว่า caveolae ทำให้ขาเปรี้ยวกล้ามเนื้อ dystrophy 1C และรูปแบบอื่น ๆ ของ myopathy[52,53] นอกจากจะเป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลักของ caveolae ที่ sarcolemma การ caveolin-3 ยังจำเป็นปกติ T tubule พัฒนา และสัญญาณต่าง ๆมนต์ 54 – 56] ดังนั้น จึงไม่ชัดเจนว่าเฉพาะข้อบกพร่องที่ทำงานเกี่ยวข้องกับการขาดของ caveolin-3ทำให้กล้ามเนื้อ dystrophy อย่างไรก็ตาม การสังเกตการณ์ล่าสุดเปิดเผยว่า caveolin-3 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษา dysferlinที่เยื่อพลาสมา ของ caveolin-3dysferlin ได้อย่างรวดเร็ว endocytosed ผ่าน clathrin-อิสระpathway and this process is counteracted bycaveolin-3 expression [57]. These findings highlight anReview Trends in Cell Biology Vol.18 No.11555intriguing link between dysferlin function, endocytosis andthe maintenance of muscle fiber integrity. It is importantto note, however, that the endocytic vesicles generated ininjured cells do not have a morphology that is consistentwith caveolae (Figure 2) and behave differently from mostcharacterized endocytic pathways (which are dynaminand/or actin-dependent; Box 2). The endosomes generatedin response to plasma membrane injury are dynaminindependentand are actually stimulated by disruptionof the actin cytoskeleton [41]. Thus, caveolin-3 and dysferlinmight function in concert in the regulation of a rapid,non-conventional form of endocytosis that might be alsopresent in muscle cells. It is noteworthy that the C2-domain-containing Ca2+ sensors synaptotagmins Syt Iand Syt VII also have a dual role in membrane traffic,simultaneously coordinating Ca2+-triggered exocytosis ofintracellular vesicles and recruiting protein complexes topromote their own endocytosis from the plasma membrane[58,59]. In future studies, it will be important to characterizethe domains in the cytosolic region of dysferlin thatare responsible for its interactions with caveolin-3 [60], andfor its rapid endocytosis when caveolin-3 is absent. Collectively,these observations make it enticing to speculatethat some still poorly understood forms of human musculardystrophy might be the result of aberrant injury-inducedendocytosis.Figure 2. Endocytic tracers reveal that the large intracellular vesicles associated with injury sites correspond to rapidly formed endosomes. (a,b) Endothelial cells wereinjured by passing through a 30-gauge needle in the presence of horse radish peroxidase (HRP), fixed and prepared for transmission electron microscope (TEM)observation. An accumulation of HRP-positive vesicles was observed at sites near a plasma membrane disruption (arrowheads). (c) Transmission EM of normal rat kidney(NRK) cells fixed 4 min after scraping in the presence of Ca2+. (d) Transmission EM of NRK cells fixed 4 min after exposure to 200 ng ml_1 SLO in the presence of Ca2+ andthe endocytic tracer BSA–gold (bovine serum albumin complexed to colloidal gold). The arrows point to large endosomes containing BSA–gold. Bars = 5 mm. (e) Close-upof a BSA–gold containing endosome in a NRK cell wounded by scraping (a procedure that generated numerous plasma membrane lesions, as a result of disruption of focalcontacts). (f) Close-up of a BSA–gold containing endosome in a NRK cell wounded by SLO. Arrows point to individual gold particles. Bars = 200 nm. Parts (a,b) reproduced,with permission, from Ref. [13]. Parts (c,d,f) reproduced, with permission, from Ref. [41].Review Trends in Cell Biology Vol.18 No.11556Concluding remarksThe role of Ca2+-dependent exocytosis of intracellularvesicles in mediating plasma membrane repair has beenstudied extensively. The current belief is that exocytosisprovides extra membrane to seal the wound and causes adecrease in membrane tension that is required for bilayerresealing. An important role for these mechanisms in therepair of plasma membrane injury cannot be ruled out, buta study of how cells restore membrane integrity afterattack by pore-forming proteins has led to surprising findings.Ca2+ influx through wounds caused by transmembranepores or mechanical abrasion triggers the rapidformation of large endocytic vesicles, which remove lesionsfrom the plasma membrane [41]. These data led us tohypothesize that this novel form of endocytosis is a compensatoryreaction to Ca2+-triggered lysosomal exocytosisand that it might represent a general mechanism by whichcells can repair many forms of membrane damage (Figure 3and Box 3).These recent results have opened up new researchavenues to be pursued, towards the goal of understandingplasma-membrane-repair dynamics and the diseasesresulting from failures in this mechanism. There are sev-

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การค้นพบของ endocytosis การบาดเจ็บที่เกิดขึ้นให้
กรอบการทำงานใหม่สำหรับการทำความเข้าใจพลาสม่า membranerepair
ทางเดินในเซลล์เลี้ยงลูกด้วยนม หลายปีที่ผ่าน
Ca2 + -triggered exocytosis ถูกมองว่าเป็นกลไกที่สำคัญ
ในการซ่อมแซมของการบาดเจ็บเมมเบรน แต่ในแง่
ของการค้นพบใหม่ ๆ เหล่านี้มันไม่ได้ชัดเจนว่าใหม่
นอกจากนี้เมมเบรนโดย exocytosis โดยตรงไกล่เกลี่ยพลาสมา
เมมเบรน resealing หรือไม่ว่าจะทำหน้าที่ทางอ้อมโดย
เรียกการตอบสนอง endocytic ที่ตามมาที่
แสดงให้เห็นถึงเหตุการณ์ resealing จริง ในการสนับสนุนของหลัง
เป็นไปได้หมดสิ้นคอเลสเตอรอลเฉียบพลันบล็อกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทั้ง endocytosis และเยื่อหุ้ม resealing ใน
การตอบสนองต่อการชักนำให้เกิดกลไกการบาดเจ็บ ตรงกันข้ามการถอดชิ้นส่วน
ของโครงร่างของเซลล์โปรตีนอย่างเห็นได้ชัดอำนวยความสะดวก
ทั้ง endocytosis การบาดเจ็บที่เกิดขึ้นและเยื่อหุ้ม
resealing [41] ผลลัพธ์เหล่านี้ให้คำอธิบายกลไก
สำหรับการสังเกตก่อนของประสิทธิภาพการซ่อมแซมเพิ่มขึ้น
หลังจากการหยุดชะงักของโครงร่างของเซลล์เยื่อหุ้มสมอง [43,45]
ค้นพบล่าสุดของ endocytosis ได้รับบาดเจ็บที่เกิดขึ้นนอกจากนี้ยัง
แสดงให้เห็นการตีความใหม่ที่น่าสนใจสำหรับขนาดใหญ่
ถุงสังเกตใกล้กับบาดแผลในการศึกษาก่อนหน้านี้
การซ่อมแซมเยื่อหุ้ม (ซึ่งมีการเสนอที่จะส่งผล
จากฟิวชั่น homotypic ถุงที่มีอยู่ก่อน) [13,46,47 ]
(รูปที่ 2) ถุง endocytic (ระบุของพวกเขาผ่าน
เนื้อหาของสืบหา endocytic; รูป 2e-ฉ) ที่พบในเซลล์
ที่ได้รับบาดเจ็บจากสารพิษรูขุมขนขึ้นรูปหรือขูด (รูปที่ 2 c-d)
มีลักษณะคล้ายกับที่แตกต่างกันขนาดใหญ่และ
ถุงสังเกตในการศึกษาก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรกล
มือถือ การกระทบกระทั่ง (รูปที่ 2a-ข).
ที่น่าสนใจอย่างรวดเร็วของรูปแบบ endocytosis ชดเชย
มีรายงานหลังจาก enlargeosome exocytosis เรียกโดย
Ca2 + ionophores ใน PC12-27 เซลล์ [28] ในการวิเคราะห์ของพวกเขา
ผู้เขียนสังเกต internalization ของ desmoyokin-AHNAK,
เครื่องหมาย enlargeosome ภายในระยะเวลาสั้น ๆ หลังจากที่
ส่งมอบให้กับเมมเบรนพลาสม่า แม้ว่าการศึกษานี้ไม่
ได้เสนอว่า endocytosis ชดเชย enlargeosomes
เป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการซ่อมแซมเยื่อหุ้มก็
เป็นที่รักที่ Ca2 + -dependent desmoyokin-
AHNAK endosomes บวก [28] มีความคล้ายกันในขนาด
และรูปร่างที่จะ endosomes การบาดเจ็บที่เกิดขึ้น [41]
(รูปที่ 2) และนอกจากนี้ยังมีความแตกต่างจากคลาสสิก dynamindependent
endosomes [28,41] การศึกษาในอนาคตที่เกี่ยวข้องกับ
การยับยั้งโดยตรงของไลโซโซมและ exocytosis enlargeosome
ควรชี้แจงว่า exocytosis หนึ่งหรือทั้งสอง
ประเภท organelle เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการชักนำของ endocytosis และ
ซ่อมแซมเยื่อหุ้ม การถ่ายภาพพร้อมกันของ lysosomal
exocytosis และ endocytosis โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ TIRF
ควรให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อการกำหนด
ความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเวลาของกระบวนการทั้งสอง.
ข้อมูลเชิงลึกกลไกนวนิยายเกี่ยวกับการซ่อมแซมเยื่อ:
ผลกระทบต่อการทำความเข้าใจโรคของมนุษย์
Ca2 + ไหลบ่าเข้ามาลงในเซลล์ของเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บเป็นความคิดที่
เรียก exocytosis โดยมีผลผูกพันและเปิดใช้งาน cytosolic หรือ
ถิ่นที่อยู่ในเมมเบรน Ca2 + เซ็นเซอร์ ในการเลี้ยงลูกด้วยนม SYT ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว [2]
และ dysferlin [8] ได้รับการระบุว่าเป็นผู้สมัครที่แข็งแกร่ง
สำหรับเมมเบรน Ca2 + เซ็นเซอร์ mediating เยื่อหุ้ม
ซ่อมแซม การสูญเสียการกลายพันธุ์ของฟังก์ชั่นทั้งในยีนเหล่านี้
ก่อให้เกิดพยาธิวิทยา [8,9,48] และน่าสนใจ
ลักษณะโรคสะท้อนให้เห็นอย่างน้อยในส่วนของเนื้อเยื่อ
การกระจายตัวของโปรตีนเหล่านี้ แสดง ubiquitously
SytVII ควบคุม exocytosis ของ lysosomes และบางคน
อื่น ๆ Ca2 + ถุงหลั่ง -regulated และการกลายพันธุ์ใน
SYT ปกเกล้าเจ้าอยู่หัวทำให้เกิดการอักเสบโรคภูมิต้านทานผิดปกติใน
ผิวหนังและกล้ามเนื้อโครงร่างของหนู [9] Dysferlin เป็นส่วนใหญ่
แสดงมากในกล้ามเนื้อและมันก็เป็นยีนดำเนินการ
กลายพันธุ์ที่รับผิดชอบในการผงาดมิโยชิและ limbgirdle
โรคกล้ามเนื้อเสื่อม 2B ซึ่งเป็นรูปแบบที่เป็นผู้ใหญ่ที่เริ่มมีอาการ
ของโรคกล้ามเนื้อเสื่อมปลายในมนุษย์ [48] Dysferlin เป็น
ภาษาท้องถิ่นส่วนใหญ่ในเยื่อหุ้มของเส้นใยกล้ามเนื้อ
แม้ว่าภายใต้เงื่อนไขบางก็ยังได้รับการตรวจพบ
ในถุงภายในเซลล์ [49] ซึ่งแตกต่างจาก SYT ปกเกล้าเจ้าอยู่หัวซึ่งได้
รับการพิสูจน์โดยตรงเพื่อให้คำปรึกษา Ca2 + ความไวต่อ
ปฏิกิริยาฟิวชั่นเมมเบรน [50] บทบาท dysferlin ใน
การเชื่อมโยง Ca2 + ชั่วคราวเพื่อพังผืดการจราจรยังไม่ได้
รับการแสดงให้เห็นถึงโดยตรง แต่อย่างไรก็ตามยังมีบทบาทเป็นที่
สรุปจากการปรากฏตัวของหลาย Ca2 + -binding C2
โดเมนในโดเมน cytosolic ของ dysferlin สอง C2
โดเมนอยู่บนภูมิภาคนิวเคลียสของ synaptotagmins
มีความรับผิดชอบในการส่งเสริม Ca2 + -dependent ปฏิสัมพันธ์
กับฟอสโฟเมมเบรนที่ละลายน้ำได้และ Nethylmaleimide-
ปัจจัยที่มีความสำคัญรับสิ่งที่แนบมา
(บ่วง) โมเลกุลของเหตุการณ์ที่นำหน้าฟิวชั่นเมมเบรน
[51] ที่น่าสนใจการกลายพันธุ์ทั้งใน SYT ปกเกล้าเจ้าอยู่หัวหรือ dysferlin
รบกวนการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่าง ดังนั้นทั้งสอง SYT ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว
และการควบคุมการจราจร dysferlin เมมเบรนที่มีความ
จำเป็นสำหรับการรักษาความสมบูรณ์ของ Sarcolemma ใน
หน้าของการบาดเจ็บบ่อยครั้งได้รับความเดือดร้อนโดยหดตัวสูง
เนื้อเยื่อในร่างกาย.
บัตรประจำตัวที่ผ่านมาของการบาดเจ็บที่เกิด Ca2 + -dependent
endocytosis เป็น เหตุการณ์ที่สำคัญสำหรับพลาสม่า
ซ่อมแซมเมมเบรนมีโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการทำความเข้าใจ
ข้อบกพร่องโมเลกุลเชื่อมโยงกับโรคกล้ามเนื้อเสื่อม.
จะได้รับการรู้จักกันว่าบางครั้งการกลายพันธุ์ใน
caveolin-3, โปรตีนของกล้ามเนื้อเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับ
โครงสร้าง endocytic ที่รู้จักกันเป็น caveolae ทำให้ limb- คาด
โรคกล้ามเนื้อเสื่อม 1C และรูปแบบอื่น ๆ ของการผงาด
[52,53] นอกจากจะเป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลัก
ของ caveolae ที่ Sarcolemma, caveolin-3 จะต้องมี
การพัฒนาปกติ T-ท่อและการส่งสัญญาณหลาย
อย่างทุลักทุเล [54-56] ดังนั้นจึงไม่ชัดเจนว่าเฉพาะ
ข้อบกพร่องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับการขาดการ caveolin-3
นำไปสู่โรคกล้ามเนื้อเสื่อม อย่างไรก็ตามข้อสังเกตที่ผ่านมา
เปิดเผยว่า caveolin-3 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษา dysferlin
ที่เมมเบรนพลาสม่า ในกรณีที่ไม่มี caveolin-3,
dysferlin เป็น endocytosed อย่างรวดเร็วผ่าน clathrin อิสระ
ทางเดินและขั้นตอนนี้จะล่วงรู้โดย
การแสดงออก caveolin-3 [57] การค้นพบนี้เน้น
ทบทวนแนวโน้มในเซลล์ชีววิทยา Vol.18 No.11
555
เชื่อมโยงระหว่างฟังก์ชั่นที่น่าสนใจ dysferlin, endocytosis และ
การบำรุงรักษาความสมบูรณ์ของกล้ามเนื้อ มันเป็นสิ่งสำคัญ
ที่จะทราบได้อย่างไรว่าถุง endocytic สร้างขึ้นใน
เซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บไม่ได้มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่สอดคล้อง
กับ caveolae (รูปที่ 2) และทำงานแตกต่างจากส่วนใหญ่
ลักษณะทางเดิน endocytic (ซึ่งเป็น dynaminand /
หรือโปรตีนขึ้นอยู่กับ; 2 กล่อง ) endosomes สร้างขึ้น
เพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บของเยื่อหุ้มเป็น dynaminindependent
และถูกกระตุ้นจริงจากการหยุดชะงัก
ของโครงร่างของเซลล์โปรตีน [41] ดังนั้น caveolin 3 และ dysferlin
อาจทำงานในคอนเสิร์ตในการควบคุมอย่างรวดเร็ว
รูปแบบที่ไม่ธรรมดาของ endocytosis ที่อาจจะยัง
อยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อ เป็นที่น่าสังเกตว่า C2-
ที่มีโดเมน Ca2 + เซ็นเซอร์ synaptotagmins SYT ฉัน
และ SYT ปกเกล้าเจ้าอยู่หัวยังมีสองบทบาทในการจราจรเมมเบรน
พร้อมกันประสานงาน Ca2 + -triggered exocytosis ของ
ถุงภายในเซลล์และการสรรหาคอมเพล็กซ์โปรตีน
ส่งเสริม endocytosis ของตัวเองจากเยื่อหุ้ม
[ 58,59] ในการศึกษาในอนาคตก็จะเป็นสิ่งสำคัญที่จะอธิบายลักษณะ
โดเมนในภูมิภาค cytosolic ของ dysferlin ที่
มีความรับผิดชอบในการมีปฏิสัมพันธ์กับ caveolin-3 [60] และ
สำหรับ endocytosis อย่างรวดเร็วเมื่อ caveolin-3 จะขาด เรียกรวมกัน
สังเกตเหล่านี้ทำให้มันล่อลวงที่จะคาดเดา
ว่าบางส่วนยังคงเข้าใจรูปแบบของกล้ามเนื้อของมนุษย์
เสื่อมอาจจะเป็นผลมาจากการบาดเจ็บที่เกิดขึ้นผิดปกติ
endocytosis.
รูปที่ 2 สืบหา endocytic เผยให้เห็นว่าเซลล์ถุงขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับเว็บไซต์ที่ได้รับบาดเจ็บตรงกับที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว endosomes . (ข) เซลล์บุผนังหลอดเลือดได้รับ
บาดเจ็บโดยผ่านเข็ม 30 วัดในการปรากฏตัวของ peroxidase หัวไชเท้าม้า (HRP) คงที่และเตรียมความพร้อมสำหรับการส่งผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (TEM)
สังเกต การสะสมของถุง HRP บวกเป็นข้อสังเกตที่เว็บไซต์ใกล้หยุดชะงักเมมเบรนพลาสม่า (หัวลูกศร) (ค) เกียร์ EM ไตหนูปกติ
(NRK) เซลล์คงที่ 4 นาทีหลังจากขูดในการปรากฏตัวของ Ca2 + (ง) เกียร์ EM ของเซลล์ NRK คงที่ 4 นาทีหลังจากได้รับถึง 200 นาโนกรัม ml_1 ช้าในการปรากฏตัวของ Ca2 + และ
endocytic ติดตาม BSA ทอง (อัลบูมิซีรั่มวัว complexed ทองคอลลอยด์) ลูกศรชี้ไปที่ endosomes ขนาดใหญ่ที่มี BSA ทอง บาร์ = 5 มม (จ) Close-up
ของบีเอสเอทองที่มี endosome ในเซลล์ NRK ได้รับบาดเจ็บจากการขูด (ขั้นตอนที่สร้างรอยโรคเยื่อหุ้มจำนวนมากเป็นผลมาจากการหยุดชะงักของการโฟกัส
รายชื่อ) (ฉ) Close-up ของบีเอสเอทองที่มี endosome ในเซลล์ NRK ได้รับบาดเจ็บจาก SLO ลูกศรชี้ไปที่อนุภาคทองของแต่ละบุคคล บาร์ = 200 นาโนเมตร Parts (b) ทำซ้ำ
ได้รับอนุญาตจาก Ref [13] Parts (C, D, F) ทำซ้ำได้รับอนุญาตจาก Ref [41].
ทบทวนแนวโน้มในเซลล์ชีววิทยา Vol.18 No.11
556
พูดสรุป
บทบาทของ Ca2 + -dependent exocytosis ของเซลล์
ในถุง mediating ซ่อมแซมเยื่อหุ้มได้รับการ
ศึกษาอย่างกว้างขวาง เชื่อว่าปัจจุบัน exocytosis
ให้เมมเบรนพิเศษในการปิดผนึกแผลและทำให้เกิด
การลดลงของความตึงเครียดเมมเบรนที่จำเป็นสำหรับการ bilayer
resealing บทบาทที่สำคัญสำหรับกลไกเหล่านี้ใน
การซ่อมแซมของการบาดเจ็บเยื่อหุ้มไม่สามารถตัดออก แต่
การศึกษาของเซลล์เรียกคืนความสมบูรณ์ของเมมเบรนหลัง
การโจมตีโดยโปรตีนรูขุมขนขึ้นรูปได้นำไปสู่การค้นพบที่น่าแปลกใจ.
ไหลบ่าเข้ามา Ca2 + ทางบาดแผลที่เกิดจากรน
รูขุมขนหรือเครื่องกล การขัดถูอย่างรวดเร็วก่อให้เกิด
การก่อตัวของถุง endocytic ขนาดใหญ่ซึ่งเอาแผล
จากเยื่อหุ้ม [41] ข้อมูลเหล่านี้ทำให้เรา
ตั้งสมมติฐานว่ารูปแบบของนวนิยายเรื่องนี้เป็น endocytosis ชดเชย
ปฏิกิริยากับ Ca2 + -triggered lysosomal exocytosis
และว่ามันอาจจะเป็นตัวแทนของกลไกทั่วไปโดยที่
เซลล์สามารถซ่อมแซมหลายรูปแบบของความเสียหายที่เมมเบรน (รูปที่ 3
และ 3 กล่อง).
เหล่านี้ที่ผ่านมา ผลที่ได้เปิดงานวิจัยใหม่
ลู่ทางที่จะไล่ตามไปสู่เป้าหมายของการทำความเข้าใจ
การเปลี่ยนแปลงของพลาสมาเมมเบรนซ่อมแซมและโรค
ที่เกิดจากความล้มเหลวในกลไกนี้ มี sev- มี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การค้นพบของการบาดเจ็บเกิดเอนโดไซโทซิสให้กรอบใหม่เพื่อความเข้าใจ membranerepair

เซลล์พลาสมาใน mammalian เซลล์ เป็นเวลาหลายปี ,
แคลเซียม - กระตุ้นไซโตซิสถือเป็นกลไกสำคัญ
การซ่อมแซมการบาดเจ็บของเยื่อแผ่น อย่างไรก็ตาม ในแง่
พบใหม่เหล่านี้ มันไม่มีความชัดเจนว่านอกจากเยื่อใหม่

mediates พลาสมาโดยตรง โดยไซโตซิสเยื่อ resealing หรือว่ามันฟังก์ชั่นทางอ้อม โดยเรียกการตอบสนองที่ตามมา endocytic

แสดงถึงเหตุการณ์ resealing จริง ในการสนับสนุนของความเป็นไปได้หลัง

ทั้งเฉียบพลันลดลงคอเลสเตอรอลได้อย่างมีประสิทธิภาพบล็อกและพลาสมาเมมเบรนเอนโดไซโทซิสในการตอบสนองการกระตุ้น resealing
การบาดเจ็บ ในทางกลับกัน การถอดชิ้นส่วนของ actin ขาดตอนอย่างสะดวก

ทั้งสองได้รับบาดเจ็บและเกิดเอนโดไซโทซิส resealing พลาสมาเมมเบรน
[ 41 ] ผลลัพธ์เหล่านี้ให้คำอธิบายสำหรับการสังเกตของกลไกก่อน

หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพการซ่อมแซมของ [ ขาดตอนเปลือก 43,45 ]
ล่าสุดค้นพบของการบาดเจ็บเกิดเอนโดไซโทซิส ยังบ่งชี้ว่า การตีความใหม่ที่รัก

สังเกตสำหรับเล็กใหญ่ปิดแผลในการศึกษาก่อนหน้านี้ของ
ซ่อมแซมเยื่อพลาสมา ( ซึ่งได้มีการนำเสนอผลจากการ homotypic ของที่มีอยู่
[ ]
13,46,47 เล็ก ) ( รูปที่ 2 ) ที่เล็ก endocytic ( ระบุถึงเนื้อหาของการ endocytic
; รูปที่ 2 ( F ) ที่พบในเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บ โดยสร้างสารพิษรูขุมขน
หรือขูด ( รูปที่ 2 ) D )
เป็นอย่างน่าทึ่งคล้ายกับขนาดใหญ่และแตกต่างกัน
เล็กพบในการศึกษาก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรกล
เซลล์บาดเจ็บ ( รูปที่ 2A ( B )
น่าสนใจ รูปแบบอย่างรวดเร็วของการรายงาน หลังจาก enlargeosome เอนโดไซโทซิส

ionophores nucleotide ทริกเกอร์ โดยแคลเซียมในเซลล์ pc12 – 27 [ 28 ] ในเลือดของพวกเขา ผู้เขียนสังเกต internalization ของ desmoyokin ahnak

เป็น enlargeosome , เครื่องหมาย , ภายในระยะเวลาอันสั้นหลังจากการ
ส่งพลาสมาเมมเบรน แม้ว่าการศึกษานี้ได้เสนอว่า เอนโดไซโทซิส
ไม่ชดเชยของ enlargeosomes
รับผิดชอบซ่อมแซมเยื่อพลาสมามัน
ที่รักว่า แคลเซียม - ขึ้นอยู่กับ desmoyokin -
ahnak บวก endosomes [ 28 ] จะคล้ายกันมากในขนาดและลักษณะการบาดเจ็บที่เกิด endosomes
[ 41 ]
( รูปที่ 2 ) และยังแตกต่างจาก endosomes dynamindependent
คลาสสิก [ 2841 ] อนาคตการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับ
ยับยั้งโดยตรงของเคโรโระ enlargeosome และ nucleotide
ควรชี้แจงว่า nucleotide ของหนึ่งหรือทั้งสองประเภทของออร์แกเนลล์เหล่านี้
เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเอนโดไซโทซิสและ
ซ่อมเยื่อพลาสมา ภาพพร้อมกันและ nucleotide lysosomal
เอนโดไซโทซิส โดย tirf กล้องจุลทรรศน์
ควรให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อการกำหนด