Меланизация и образование меланосом

Основной дифференцированной функцией меланоцитов является синтез меланина в специальных органеллах, меланосомах, и передача меланосом соседним кератиноцитам для обеспечения защиты от ультрафиолетового облучения.

Меланогенез, то есть синтез и распределение меланина в эпидермисе, состоит из нескольких этапов, которые включают транскрипцию необходимых для меланогенеза белков; биогенез меланосом; отбор меланогенных белков в меланомы; транспорт меланосом к верхушкам меланоцитарных дендритов и передачу меланосом кератиноцитам. Нарушение любого из этих этапов приводит к гипопигментации.

Меланосома является уникальной мембраносвязанной органеллой, в которой происходит биосинтез меланина. Поскольку в меланосомах содержатся ферменты и другие белки, присутствующие также в лизосомах, считается, что меланосомы являются модифицированной версией лизосом. Общие для этих органелл белки включают ассоциированные с липосомами мембранные белки (LAMP), которые участвуют в аутофагоцитозе и регуляции внутрипузырькового pH, а также кислую фосфатазу, ферментативный маркер лизосом.
Как и лизосомы, меланосомы могут осуществлять эндоцитоз рецепторов, которые намечены для разложения.

В зависимости от типа синтезируемого меланина меланосомы можно разделить на эумеланосомы и феомеланосомы. Эумеланосомы представляют собой крупные (примерно 0,9 х 0,3 мкм) органеллы, которые содержат высокоструктурированный фибриллярный гликопротеиновый матрикс, необходимый для синтеза эумеланина. Феомеланосомы меньше по размеру (диаметр около 0,7 мкм), имеют сферическую форму, а их гликопротеиновый матрикс выглядит рыхлым и дезорганизованным. Хотя в одном меланоците могут присутствовать и эумеланосомы, и феомеланосомы, но сформировавшись, они уже не изменяются.

Меланосомы проходят четыре стадии развития. На стадии I меланосомы или премеланосомы развиваются, вероятно, из эндоплазматической сети. Они имеют аморфный матрикс и внутренние везикулы, образованные в результате инвагинации мембраны. Премеланосомы уже содержат гликопротеин Pmell7 (gp100), но для того, чтобы он стал компонентом конечного фибриллярного матрикса, требуется дальнейшая трансформация.

В стадии II эумеланосомы имеют организованный структурный фибриллярный матрикс, однако активный синтез меланина отсутствует, тогда как в феомеланосомах на стадии II синтез меланина уже происходит. Хотя активного меланогенеза в эумеланосомах на стадии II не происходит, они уже содержат фермент тирозиназу. Отложение меланина на фибриллярном матриксе выявляется в эумеланосомах на стадии III, а на стадии IV меланосомы уже полностью меланизируются, и их внутренний матрикс скрыт под отложениями меланина.

Меланоциты в кератиноцитах
Культивированные меланоциты на кератиноцитах.
Световая микроскопия: дендритные меланоциты от темнокожего донора, нагруженные меланином,
и соседние кератиноциты, пигментированные вследствие передачи меланосом.
Биогенез меланосом
Биогенез меланосом.
Электронная микроскопия развития эумеланосомы (А-Е) и феомеланосомы (Ж-К).
I, II, III и IV стадии созревания меланосом
[деления шкалы следующие (в мкм) А = 0,20; Б = 0,23; В = 0,24; Г=0,22; Д = 0,20; Е = 0,35; Ж = 0,26; 3=0,26; И = 0,30; К = 0,5.].

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Меланогенные белки влияющие на синтез меланина"

Оглавление темы "Меланоциты и меланин.":
  1. Строение и функции меланоцитов
  2. Меланизация и образование меланосом
  3. Меланогенные белки влияющие на синтез меланина
  4. Этапы синтеза меланина
  5. Строение и функции дендритов меланоцитов
  6. Транспорт меланосом внутри меланоцитов и к кератиноцитам
  7. Стимуляция и ингибирование синтеза меланина (регуляция функции меланоцитов)
  8. Сигнальные пути регулирующие функцию меланоцитов
  9. Этапы и механизмы загара в ответ на ультрафиолетовое облучение
  10. Повреждение ДНК клеток при меланогенезе - загаре
  11. Фотостарение и старение меланоцитов

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: