Klathrinvermittelt

Klathrinvermittelt bezeichnet in der Zellbiologie Prozesse, die durch Clathrin-Verbundproteine vermittelt werden. Am bekanntesten ist die klathrinvermittelte Endozytose (CME), ein zentraler Weg zur Aufnahme von Molekülen aus dem Extrazellulärraum in Zellen. CME spielt eine Schlüsselrolle beim Recycling von Rezeptoren und der Regulation der Signaltransduktion sowie beim Nährstofftransport.

Der Mechanismus umfasst die Rekrutierung von Clathrin-Triskelien an die Membran, orchestriert durch Adaptormoleküle wie AP-2, die Cargo-Rezeptoren über Signalmotive erkennen und Clathrin binden. Diese Interaktionen führen zur Bildung von Clathrin-überzogenen Membranzellen, die eine gekrümmte Vesikelhülle ausbilden. Die weitere Knospung des Vesikelkopfes erfolgt durch die GTPase Dynamin, die den Membranstiel scissioniert. Nach der Abknospung werden Clathin-Mantelproteine durch Hsc70 und Auxilin entfernt, und das Vesikel interagiert mit dem endozytischen Kompartiment.

Unmittelbar nach der Aufnahme verschmelzen die Vesikel mit frühen Endosomen, über Rab-GTPasen und SNAREs gibt es weitere Sortierung in Lysosomenpfade oder Recyclingwege. Typische Cargo-Beispiele sind der Transferrinrezeptor und der LDL-Rezeptor, deren Aufnahme die zelluläre Nährstoffaufnahme reguliert.

Neben der Endozytose umfasst der Begriff auch klathrinvermittelte Transportwege vom trans-Golgi-Netzwerk zu Endosomen. Clathrin-beschichtete Strukturen tragen so zur Sortierung und zum Transport von Proteinen innerhalb der Zelle bei.

Störungen oder Dysregulation der CME können Auswirkungen auf Rezeptorendocytose, Signalwege und Zelladhäsion haben und sind mit verschiedenen Krankheiten sowie pathologischen Zustandsbildern assoziiert.