zum Directory-modus

Endo- und Exocytose

Clathrin und Clathrin-Hülle

Clathrin ist ein Trimer aus schweren Ketten (clathrin heavy chain), von denen jede mit einer leichten Kette (clathrin light chain) verbunden ist. Das Gesamtmolekül mit einer molekularen Masse von 650.000 Da hat eine dreibeinige Struktur und wird deshalb oft als "Triskelion" bezeichnet. Diese Struktur befähigt es, konvexe Polyedergitter aus Fünf- und Sechsecken aufzubauen. Neben der Plasmamembran ist Clathrin auch mit der Membran des Trans-Golgi-Netzwerks (TGN) assoziiert.

Abb.1
Abb.2

Wenn sich nun im Rahmen der Rezeptor-vermittelten Endocytose eine Hülle aus Clathrin (clathrin coat) bildet, lagern sich die einzelnen Clathrin-Moleküle in einer bestimmten Weise zu einem wachsenden Gitter zusammen, in dessen Innern die Zellmembran mehr und mehr eingestülpt wird, bis sie sich schließlich abschnürt und als clathrin-coated vesicle in das Zellinnere wandert. Die Clathrin-Moleküle sind über so genannte Adaptorproteine (APs) mit den jeweiligen membranständigen Rezeptoren verbunden, so dass eine Vesikelhülle aus Clathrin, APs, Rezeptor, Ligand und natürlich der Zellmembran entsteht.

Mouse
Abb.3
Zur Verfügung gestellt von Prof. Tomas Kirchhausen, Harvard University. Angenäherte Modell-Struktur.

Ein clathrin coat, in dem sich die einzelnen Clathrin-Moleküle zu hexagonalen und pentagonalen Strukturen zusammenfinden*. Die Hülle hier setzt sich nur aus Clathrin-Molekülen zusammen, in vivo wären natürlich im Innern die Adaptorproteine und die Membran mit den entsprechenden Rezeptoren und Liganden enthalten.In der Querschnittsansicht eines clathrin-coated vesicles lässt sich der Aufbau erkennen: Die Clathrin-Moleküle lagern sich zu einem Netzwerk zusammen, wobei die Enden der Beine jedes Clathrin-Triskelions an einen bestimmten Bereich des jeweiligen Adaptorproteins binden. Im Falle der Endocytose von Plasmamembran-gebundenen Rezeptoren handelt es sich um das Adaptorprotein AP2. Dieses ist aus vier Untereinheiten aufgebaut, von denen eine Untereinheit Bindungsstellen zur Interaktion mit Rezeptormolekülen in der Plasmamembran enthält. Die an die Rezeptoren gebundenen Liganden werden so zusammen mit den Rezeptoren endocytiert.

Abb.4
Seite 6 von 6>