Vesikuljetus

Vesikuljetus (vesikulaarinen kuljetus) on solun sisäinen ja solukalvon yli tapahtuva aineiden kuljetus pienillä kalvopusseilla, vesikkeleilla. Näiden vesikkelien avulla siirretään proteiineja, lipidejä ja reseptoreita kalvojen ja organellien välillä sekä solun ulkopuolelle. Vesikulaarinen kuljetus kuuluu solun endomembraanisysteemiin ja kattaa endosytoosin, eksosytoosin sekä intraorganellisen liikenteen.

Vesikkelien muodostuminen ja kohdistaminen tapahtuvat coat-proteiinien sekä fuusio- ja tethering-proteiinien avulla. COPII peittää ER–Golgi-välistä liikennettä, COPI vastaa retrogradisesta reitistä, ja clathrin liittyy endosyytointiin sekä trans-Golgin reitteihin. Vesikkeleita ohjaavat Rab-GTPaasit ja tethering- sekä docking-proteiinit, ja fuusio tapahtuu v-SNARE- ja t-SNARE-proteiinien välisessä vuorovaikutuksessa.

Keskeiset reitit ovat endosytoosi, eksosytoosi sekä intraorganellinen kuljetus. Endosytoosissa aineet otetaan soluun fagosytosilla, pinosytoosilla tai reseptorimediatoidulla endosytoosilla; endosomit kypsyvät varhaisesta late endosomiksi ja kuljettavat sisällön lopulta lysosomeihin. Reseptoreita kierrätetään takaisin kalvolle recycling-endosomeissa. Syntetisoidut proteiinit ja lipidejä kohti plasmalemmaa kulkevat sekretorisen väylän kautta eksosyttoosiin; osa kuljetuksesta tapahtuu säädellyllä erittymisellä, osa jatkuvalla toiminnalla. Lysosomaalinen kohdentaminen tapahtuu mannose-6-phosphate -reseptorin kautta.

Vesikuljetus on välttämätön monissa soluvasteissa ja aineenvaihdunnassa. Esimerkkejä ovat LDL-reseptorin endosytointi, neurotransmitterien ja hormonien vapautuminen sekä proteiinien ja lipidien lajittelun ylläpito solussa. Regulointi perustuu energiankäyttöön (ATP- ja GTP-hydrolyysi) sekä tarkkaan proteiinien ja lipidejen pakkaus-, kohdistus- ja fuusioireitteihin. Häiriöt vesikulaarisessa kuljetuksessa voivat liittyä useisiin sairauksiin, mukaan lukien neurodegeneratiiviset ja aineenvaihduntasairaudet.