囊泡运输.docx

 - 简介所谓囊泡运输调控机制,是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而是依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。囊泡通过与目标细胞膜融合,在神经细胞指令下可精确控制荷尔蒙、生物酶、神经递质等分子传递的恰当时间与位置。例如,对控制血糖具有重要作用的胰岛素,正是借由囊泡进行精确传递并最终释放在血液中。囊泡运输 - 载体生物膜构成了细胞及细胞器之间的天然屏障,使得一些重要的生命活动能在相对独立的空间内进行,由此产生了细胞之间、细胞器之间的物质、能量和信息交换的过程。细胞内的膜性细胞器之间的物质运输(如蛋白质、脂类),主要是通过囊泡完成的。囊泡囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构,从几十纳米到数百纳米不等,主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输,称之为囊泡运输。分类细胞内的囊泡有很多种,按结构特征,可以分为包被囊泡和无包被囊泡两类;按生理功能,可分为转运囊泡、储存囊泡、分泌囊泡等。通过囊泡运输的物质主要有两类:一、囊泡膜上的膜蛋白和脂类等,参与细胞器的组成与特定的细胞功能(如细胞代谢和信号转导等);二、囊泡所包裹的内含物,如神经递质、激素、各种酶和细胞因子等,这些物质可参与蛋白质或脂类的降解或剪切功能等,或者分泌到细胞外,调节自身或其它细胞的功能。囊泡运输 - 工作方式囊泡运输既是生命活动的基本过程,又是一个极其复杂的动态过程,在高等真核生物中尤其如此,涉及到许多种类的蛋白质和调控因子。囊泡运输一般包括出芽、锚定和融合等过程,需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。细胞内的囊泡运输系统,就好比一个城市的交通运输系统,各种具有动力(即动力蛋白)的不同车辆(即运输复合体)装载着所运输的不同货物(即囊泡上的货物分子),按照指定的行驶路线(即微管)抵达目的地后,完成货物的卸载。一个城市的良好交通运输状况,需要精细的交通控制(即调节分子)。如果控制得不好,某些地方就会出现交通拥堵,严重时整个城市的交通都会瘫痪。当类似情况出现在我们的细胞内时,这些细胞就无法实现正常功能,甚至会因而死亡。囊泡运输是所有细胞都具有的物质运输方式,神经细胞在囊泡运输研究中最具代表性,主要是因为神经细胞内存在着一种特殊类型的囊泡(突触囊泡),它参与了神经递质的释放。囊泡运输 - 未解之谜现有的研究表明,细胞内可能存在精确调控货物分选与运送的一套指令,由货物分子、运输复合体、动力蛋白、运输轨道及相关调节因子共同组成,称之为“运输密码”。解码这套指令,对于理解细胞功能和生命活力至关重要。这有赖于多学科交叉(如物理、化学、生物等)和新技术发展(如新一代显微成像技术),以实现对细胞内的囊泡运输过程的实时和长时程监控。在传统细胞生物学中,对各种细胞器的描述往往以静态结构为主。随着近年来活细胞成像、超高分辨显微成像等技术的发展,人们对细胞器的认识已上升到动态的层面,即各种类型的细胞器虽然分别局限在特定分区内完成细胞的某些生理功能,但细胞器之间也在发生不断的物质交换,以保障细胞器的稳态和发挥其正常功能。由此,细胞生物学家所面临的基本科学问题就是:细胞内经囊泡运输的成千上万种货物,究竟是是怎样被标记和识别,再精确地运送到特定的地点并卸载的呢?(也即囊泡运输过程是如何被精细地调控而有条不紊地进行的