Vesikellieferung

Vesikellieferung bezeichnet in der Zellbiologie den Prozess, bei dem Vesikel aus einer Ursprungsmembran abgeschnürt, transportiert und schließlich mit einer Zielmembran fusioniert werden, um Fracht – wie Proteine, Lipide oder Rezeptoren – zu transferieren. Sie ist grundlegend für den intrazellulären Transport, die Sekretion und das Membran- sowie Rezeptor-Recycling.

Die Bildung von Vesikeln erfolgt durch Coat-Proteine, die Cargo sortieren und die Membran knospen lassen. Typische Wege sind COPII-Vesikel vom endoplasmatischen Retikulum zum Golgi, COPI für retrograde Transporte innerhalb des Golgi sowie vom Golgi zurück ins ER, und Clathrin-Coated Vesicles bei Endozytose und beim Transport zu Endosomen und Lysosomen. Adapterproteine und Cargo-Rezeptoren sorgen für die richtige Sortierung.

Der Transport erfolgt entlang des Zytoskeletts, unterstützt von Motorproteinen wie Kinesin, Dynein und Myosin. Nach der Annäherung des Vesikels an die Zielmembran werden Tethering-Faktoren und Rab-GTPasen eingesetzt, um die Membranen zu docken. Die Fusion wird durch SNARE-Komplexe vermittelt: v-SNAREs auf dem Vesikel koppeln sich mit t-SNAREs auf der Zielmembran, gefolgt von ATP-abhängiger Regulierung durch NSF und SNAPs.

Die Regulation umfasst Phosphoinositide wie PI(4)P und PI(4,5)P2, Lipid- und Protein-Signale sowie posttranslationale Modifikationen, die Budding, Transport, Andocken und Fusion steuern. Fehlregulationen können die Zellorganisation beeinträchtigen.

Vesikellieferung umfasst Exozytose, Endozytose, zwischenorganellare Transporte und Rezeptorrecycling. Störungen in Vesikeltransportwegen tragen zu verschiedenen Erkrankungen bei, darunter neurodegenerative Erkrankungen und kongenitale Stoffwechselstörungen. Das Verständnis der Mechanismen zielt darauf ab, Transportwege gezielt zu beeinflussen.