Два типа окаймлений, GGA и АР1, фактически обслуживают замкнутую транспортную цепочку ― доставку вновь синтезированных лизосомных гидролаз в поздние эндосомы, откуда они попадают в лизосомы, и возврат регуляторных белков ― в данном случае, рецептора гидролаз, обратно в транс-Гольджи. Как уже указывалось выше, адапторные мономерные белки GGA 1, 2 и 3 участвуют в формировании транспортных везикул, отшнуро-вывающихся от TGN. Молекула GGA включает домены, позволяющие взаимодействовать с активной малой ГТФазой Arf1, грузом (или рецептором груза), и клатрином. Предполагают, что разные изоформы адаптерного белка могут работать кооперативно, взаимодействуя с одним и тем же рецептором, а именно рецептором маннозо-6-фосфата (M6PR). Основная функция этого рецептора – узнавание и связывание вновь синтезированных кислых лизосомных гидролаз. В клетках существует широкий спектр гидролитических ферментов, и многие из них «помечаются» при прохождении через АГ добавлением маннозо-6-фосфатной группировки.
Таким образом, последовательность событий следующая (рис. 16): инициирующая ГТФаза ARF1 (GTP) рекрутирует GGA, в свою очередь, ARF1-GGA рекрутирует рецептор к маннозо-6-фосфату (MPR), несущий меченый М6Р фермент. Фермент в данном случае и является грузом. Все это создает условия для сборки клатринового окаймления. После доставки пузырька в поздние эндосомы кислая гидролаза диссоциирует с M6PR благодаря существованию сниженного уровня рН в поздних эндосомах, и свободный рецептор, опять же с помощью Arf1, но уже в комплексе с АР1, формирует на эндосоме пузырек, который после отшнуровывания и снятия окаймления направляется обратно в транс-сеть Гольджи.
Рис. 16. Сборка окаймлений АР-1 и GGA
Вопрос о том, какие именно адаптеры опосредуют упаковку грузов, отправляющихся из транс-Гольджи к плазматической мембране или к другим пунктам назначения, отличным от поздних эндосом, до сих пор не решен. Однако не исключается возможность участия в этих процессах и GGA-окаймлений, в кооперации с дополнительными белками.
Сборка AР3 окаймления
Кроме GGA, еще один тип окаймления – АР3, предположительно занимается формированием везикул, транспортирующих белки в лизосомы, причем напрямую, а не через поздние эндосомы. Это окаймление по структуре принадлежит к клатриновым, но его особенность заключается в том, что оно работает без клатрина.
Рис. 17. Сборка АР3- окаймления. Csk1- казеинкиназа1
Предполагаемая последовательность событий такова (рис. 17): Arf1 инициирует сборку всех компонентов, при этом происходит так называемая «нуклеация», когда в результате действия казеинкиназы1 (csk1) β3-субъединицы АР3 фосфорилируются и становятся способными к образованию мембранно-связанных кластеров. Этот процесс сопровождается рекрутированием груза (полагают, в частности, что карбоксипептидаза Y может пользоваться этим путем), однако данные о грузах и рецепторах грузов немногочисленны. В последние годы появились предположения о том, что АР3 опосредует транспорт в лизосомы не гидролаз, а трансмембранных лизосомных гликопротеидов.
Нельзя исключать и существования других функций. Так, существуют данные, в соответствии с которыми АР3 комплексы необходимы для отшнуровывания мелких пузырьков от синаптических эндосом в клетках РС12.
AР4 окаймление
Это окаймление было идентифицировано последним, его выявили на мембранах АГ, эндосом и транспортных везикул, осуществляющих сообщение между эндолизосомами и транс-Гольджи. Возможно, оно использует альтернативные М6PR-зависимому способы сортировки белков, путешествующих между указанными компартментами, что позволяет клетке расширить спектр грузов.