Vesikelutsöndring

Vesikelutsöndring är processen där celler frisätter lösliga molekyler genom att vesiklar smälter samman med plasmamembranet och släpper innehållet ut i den extracellulära miljön. Vesiklar bildas ofta i trans-Golgi-nätverket och lagras i cytoplasman eller i sekretoriska lagringsvesiklar. Det finns två huvudsakliga vägar: den constitutiva utsöndringen, som är kontinuerlig och inte kräver särskilt stimuli, och den reglerade utsöndringen, som utlöses av signaler som ökade intracellulära kalciumnivåer och som är särskilt viktig i sekretoriska celler som neuroner och pankreas beta-celler.

Molekylärt styrs fusionen av vesiklarna med plasmamembranet av SNARE-proteiner. v-SNAREs på vesikelmembranet parar sig med t-SNAREs på målmembranet, och tillsammans med regulatoriska proteiner såsom Rab-GTPaser, tethering-faktorer och kalciumsensorer möjliggör de fusion. I många neuronala synapser fungerar synaptotagmin som kalciumsensor som utlöser fusionen vid ökade kalciumnivåer.

När fusionen sker frisätts innehållet till utsidan och vesikelmembranet införlivas i plasmamembranet. Membranmateri­alet återvinns sedan genom endocytotiska vägar och vesiklarna återbildas för nya frisättningar.

Vesikelutsöndring är central för kommunikation i nervsystemet, hormonutskick, enzymfrisättning och sekret i olika vävnader. Fel i exocytosmekanismer kan bidra till neurologiska sjukdomar, diabetes och andra störningar, och studeras därför noggrant inom cell- och molekylärbiologi.