СУБКЛЕТОЧНАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК, СЕКРЕТИРУЮЩИХ БЕЛКОВЫЕ ГОРМОНЫ

В значительной мере благодаря работам Palade и сотр. [3] было получено много сведений относительно морфологии путей ис­пользуемых клеткой,. синтезирующей белки на экспорт. Некоторые субклеточные морфологические особенности свойственны раз­личным белоксекретирующим клеткам. Такие клетки содержат множество окруженных мембранами органелл: эндоплазматиче­ский ретикулум, пластинчатые комплексы (аппараты Гольджи) и варьирующее число секреторных гранул (рис. 3—2, 3—3). Бел­ки, предназначенные для секреции, попадают в эти субклеточные органеллы и транспортируются в них.

Рис. 3—3. Схема субклеточного транспорта и секреторного пути в белоксекретирующей клетке.

I — синтез белка на полирибосомах, прикрепленных к эндоплазматическому рети­кулуму, и направленный выход через мембрану в цистернальное пространство: II— образование челночных пузырьков (переходные элементы) из эндоплазматического ретикулума, сменяемое их транспортом и включением в пластинчатый комплекс (ПК); III — образование секреторных гранул в ПК; IV — транспорт секреторных гранул к плазматической мембране, слияние с плазматической мембраной и экзопигоз, приводящий к выделению содержимого гранул во внеклеточное пространство. Можно видеть, что секреция способна осуществляться путем транспорта секретор­ных пузырьков, а также незрелых и зрелых гранул. Некоторые гранулы захватываются лизосомами и разрушаются (кринофагия). ШЭР — шероховатый эндоплазмати­ческий ретикулум; ГЭР — гладкий эндоплазматический ретикулум.

Секретируемые белки синтезируются на шероховатом эндо­плазматическом ретикулуме (ШЭР), состоящем из полирибосом, прикрепленных к сложно устроенным мембранным мешочкам, со­держащим цистерны. Вновь синтезированные белки быстро по­лучают доступ в цистерны за счет транспорта через двойной слой липидов мембраны. По цистернам эндоплазматического ретикулу­ма белки транспортируются в пластинчатый комплекс либо путем прямого переноса через цистерны, которые продолжаются в мемб­ранные каналы пластинчатого комплекса, либо с помощью совер­шающих челночные движения пузырьков, называемых переходными элементами (см. рис. 3—3). Разные секреторные клет­ки, по-видимому, преимущественно используют тот или другой механизм транспорта белка из ШЭР в пластинчатый комплекс. В комплексе происходит упаковка белков в секреторные пузырь­ки и/или секреторные гранулы. Окруженные мембраной секре­торные пузырьки отпочковываются от пластинчатого комплекса в виде незрелых гранул, подвергающихся по мере уплотнения бел­кового содержимого созреванию. Высвобождение белка во вне­клеточное пространство происходит путем миграции секреторных гранул на периферию клетки и слияния мембраны, покрывающей гранулы, с плазматической мембраной (экзоцитоз), что и приво­дит к выходу белков из клетки.

Хотя это окончательно и не доказано, но некоторые биологи считают, что секреция белковых гормонов может происходить также путем внутриклеточного транспорта и высвобождения бел­ков, содержащихся в секреторных пузырьках и незрелых секре­торных гранулах (см. рис. 3—3) [3L Если такие альтернативные-пути секреции действительно существуют в дополнение к меха­низму образования и экзоцитоза зрелых гранул, то возникает возможность того, что разные внеклеточные стимулирующие фак­торы отличаются друг от друга своей сравнительной эффектив­ностью в отношении модуляции секреции гормона тем или иным путем. Например, можно было бы предположить, что секреция инсулина, вызываемая глюкозой, с одной стороны, и кальцием или b-адренергическими агонистами — с другой, осуществляется различными секреторными путями, или что часть секреции паратиреоидного гормона, не подавляемая повышенным уровнем вне­клеточного кальция, высвобождается путем, морфологически от­личающимся от кальцийчувствительного пути.