5.6: エンドサイトーシスとエキソサイトーシスによるバルク輸送 (2023)

FAQs

エキソサイトーシスの飲作用とは？ ›

エンドサイトーシスとは細胞が液を飲んだり，餌を食べたりして外界から物質を取り込む作用の総称である。 かつては液を飲むことを飲作用pinocytosis，食べることを食作用phagocytosisと呼び分けてきたが，現在では両者が共通の機能・機構をもつことから考えて同じ名称がのぞましいということになっている。

エクソサイトーシスとエンドサイトーシスとは、物質が細胞膜を通過するための特殊な機構である。 エクソサイトーシスとは、開口分泌で細胞内から細胞外へ放出する現象である。 エンドサイトーシスとは、開口吸収で細胞外から細胞内へ取り込む現象である。

エンドサイトーシスは、私達の体の中のすべての細胞に備わる非常に基本的な生命現象であり、細胞が外部から栄養物質や、細胞機能を維持するための情報分子を取り込む機構です（図１）。

エンドサイトーシスの例としては、マクロファージによる抗原の取り込みがあげられます。 マクロファージは白血球の一種です。 体の中に入ってきた異物(抗原)を取り込んで分解し、抗原提示をするという働きをしています。 この働きの過程で、マクロファージは大きい物質を取り込むことがあるのです。

日本語では、開口分泌ともいいます。 エキソサイトーシスの例としては、ホルモン産生細胞によるホルモンの分泌があげられます。 ホルモンには、成長ホルモンやインスリンなど、様々な種類があります。 ホルモンがその機能を発揮するためには、血中へと分泌される必要があります。

エンドソームはエンドサイトーシスによって細胞内へと取り込まれた様々な物質の選別・分解・再利用などを制御するオルガネラの総称である。

初期エンドソームはゴルジ体近傍へ移動していくに従って、多数の小胞を内部に含んだ後期エンドソームへと成熟する。 そこで加水分解酵素を含むリソソームと融合して内容物が分解され、エンドソームはリソソームと呼ばれるようになる。

リソソームは細胞内で様々な物質の分解を行う細胞内小器官であり、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた膜受容体を分解します。

細胞内で合成された大きい物質は、細胞膜と同じリン脂質で包まれて存在しています。 物質が細胞膜に近づくと、物質を包むリン脂質が細胞膜とくっつき、一体化します。 こうして、物質が細胞膜を透過するのです。 このような現象を、エキソサイトーシスといいます。

エンドサイトーシスは、私達の体の中のすべての細胞に備わる非常に基本的な生命現象であり、細胞が外部から栄養物質や、細胞機能を維持するための情報分子を取り込む機構です(図1)。

食作用とエンドサイトーシスの違いは何ですか？ ›

理学部生物分子科学科

貪食（どんしょく）ともいう。 菌やその他の固形物を取り込む作用。 食作用は食細胞（好中球、好酸球、単球、マクロファージ、未熟樹状細胞）だけに備わった機能であるのに対し、飲作用（ピノサイトーシス）やエンドサイトーシスはすべての細胞に備わった機能である。

マクロファージマクロファージ

大食細胞ともいう． 生体の免疫系において中心的な防御機構を果たす15～20 μm の単核細胞． 体内に進入した異物や細菌，老廃細胞を貧食作用により細胞内に取り込み，エステラーゼやリゾチームなどの強い消化酵素により分解する．

細胞内の物質輸送には大きく２つの流れがあり、それぞれエンドサイトーシス（細胞外から細胞内への流れ：細胞膜→エンドソーム）、エキソサイトーシス（細胞内から細胞外への流れ：小胞体→ゴルジ体→細胞膜）と呼ばれています。

細胞外からの物質の取り込みは、エンドサイトーシス（飲食作用）（*3）と呼ばれ、多くの場合、直径が100nm程度の比較的小さな細胞膜の構造形成を通じて行われます。

リソソーム内には各種加水分解酵素が存在し、基質をアミノ酸、脂質、糖などにまで分解する。

一瞬、内か外かで迷うことありますよね？ ゴロは、エキソト（外）サイトーシスです。 エンドサイトーシスはそれの逆なので内になります。

小胞輸送とは、膜の分裂や融合によりオルガネラ同士あるいは細胞膜とオルガネラの間で、小胞（膜）を介してタンパク質や脂質などの輸送や、細胞外へ分泌性因子の放出を行う機構である。

細胞内で新しく作られたタンパク質の約3分の1（積み荷タンパク質）は、小胞体からゴルジ体、リソソーム、細胞膜などの細胞小器官へ運ばれるほか、細胞外に分泌される。

生化学。 膜性細胞小器官から細胞内への輸送（エンドサイトーシス）に重要な役割を果たす被覆小胞の被覆の骨格となるタンパク質。 クラスリン分子は、トリスケリオンと呼ばれる三脚構造を形成する3つの軽鎖と3つの重鎖から成っている。

一方、リサイクリングエンドソーム(RE)は、エンドサイトーシス(※7)によって細胞膜から取り込まれた膜タンパク質を、再び細胞膜へと戻す役割をもつ細胞小器官です。

ファゴソームとは何ですか？ ›

ファゴソーム（英: phagosome）は、食作用によって食細胞に取り込まれた粒子の周りに形成される小胞である。 ファゴソームは微生物、老化細胞、またはアポトーシスを起こした細胞の周囲に細胞膜が融合することで形成される。

リソソームは，肝臓細胞のほかにも白血球などの食作用の盛んな細胞内に多量に存在するので，細胞内に取り込んだ異物の消化器官と考えられている。 またリソソームの働きの一つに，細胞内でリソソームが壊れて細胞内構成成分が自己消化をする自己融解作用（→自己分解）がある。

ミトコンドリアはATP合成の場、リボソームはタンパク質合成の場、ゴルジ装置は梱包発送の場、リソソームは異物・不要物処理の場である。

分子鎖中のエステル，グリコシド，ペプチド結合などの加水分解を触媒する酵素の総称。 炭水化物，脂質，タンパク質などを分解する消化酵素の多くはこれに属する。 その多くは細胞内では自己消化を防ぐためにリソソームに局在する。

リソソームから出た内容物は、炎症、酸化ストレスを引き起こし、細胞死につながるため、有害です。 特に腎臓では結晶(ある種の薬剤、腎結石の原因となるシュウ酸カルシウム結晶や尿酸結晶など)の取り込み能が高いため、これらの結晶にさらされるとリソソームが傷つき、結晶性腎症と呼ばれる腎傷害が生じることが知られています。

リソソームは，酸性に保たれた細胞内オルガネラの一つであり，複合糖質や脂質などの細胞内基質の分解に関わっている． リソソーム内部には酸性pH条件下で働く種々の加水分解酵素（リソソーム酵素）が存在し，エンドサイトーシスやオートファジーにより細胞内外から取り込まれた生体分子を加水分解する．

リソソームは動物細胞の中だけでなく、植物細胞の中にもあります。 液胞は植物細胞の中にありますが、光学顕微鏡で観察出来るくらいの大きさの液胞を持っているのは大きく伸長した細胞で、若い未分化な細胞にはありません。 リソソームには１次リソソームと２次リソソームがあります。

[用語2] オルガネラ : 細胞内にあって、一定の機能を持つようになった小器官の総称。 細胞内小器官、細胞小器官などとも呼ばれ、核、ミトコンドリア、ゴルジ体などが例として上げられる。

小胞体とは? 小胞体（ER：endoplasmic reticulum）は、脂質やステロイドの合成、タンパク質の折りたたみや成熟化、カルシウム貯蔵、および解毒を担う細胞小器官です。 小胞体は、細胞質を横断するようにして核膜までつながる、袋状の膜構造（cisternae：小胞体槽／小胞体シスターネ）によって構成されます。

エンドサイトーシス (endocytosis、飲食作用、いんしょくさよう) とは細胞が細胞外の物質を取り込む過程の1つ。 細胞に必要な物質のあるものは極性を持ちかつ大きな分子であるため、疎水性の物質から成る細胞膜を通り抜ける事ができない、このためエンドサイトーシスにより細胞内に輸送される。

マクロピノサイトーシスとは何ですか？ ›

マクロピノサイトーシスは，エンドサイトーシス(細胞外物質が細胞内へ取り込まれる機構)の一種である． マクロピノサイトーシスの特徴として，低分子量Gタンパク質Racの活性化を含むシグナル伝達によって，アクチン骨格が重合し，形質膜の波打ち構造(ラメリポディア)が生じる．

細胞外の物質や形質膜を細胞内へ取り込むことをエンドサイトーシスと呼ぶ。 よく知られたエンドサイトーシスとしてクラスリン依存性のものがあり、直径が100-150nmの小胞を形成する。 他に、カベオリン依存性のエンドサイトーシスは直径50-80nm、マクロピノサイトーシスは直径0.2μm-5μmの小胞を形成する。

エンドサイトーシスは、真核細胞が外部から物質を取り込む仕組みのうち、最も基本的な現象の一つです。 エンドサイトーシスの過程では、生体膜が外部の物質を取り込む形で陥入し、その後、元の生体膜から分離して細胞内に物質を取り込んでいきます（図1）。

サイトカインは、主に免疫細胞から分泌される低分子のタンパク質で、細胞間の情報伝達の役割を担っています。

食作用（Phagocytosis）

細菌や異物を貪食（どんしょく：細胞内に取り込むこと）し、殺菌あるいは消化する働き。 白血球のなかでも主に顆粒球やマクロファージがこの機能をもつ。 免疫系のもつ多様な生体防御機能のひとつ。

黒い粒がパラミロンで、それをパクパクと食べているのがマクロファージという免疫細胞です。 マクロファージとは、元は単球とよばれる白血球の一種で、体内に侵入した細菌などの異物を捕食し、抗原や免疫情報を見つけ出します。 免疫とは、からだに侵入する細菌やウイルスなどの病原体から、からだを防御する仕組みのことです。

免疫に関わる体内物質であるT細胞の一種。 ウイルスなどの抗原を消化するマクロファージから抗原の情報を受け取ることでサイトカインという体内物質を放出して、抗原を破壊するキラーT細胞や、抗体（抗原を撃退する物質）を作り出すB細胞、マクロファージに免疫反応をすすめるように指令を出す働きをもつ。

【マクロファージ】 マクロファージはアメーバ状の細胞です。 からだの中に侵入してきた異物を発見すると、自分の中にそれを取り込んで消化します。 また一部のマクロファージは、異物の特徴 （抗原）を細胞表面に出すことで、外敵の存在を他の免疫細胞に伝えます。

開口分泌はエクリン汗腺（小汗腺）などで見られる一般的な分泌様式です。 分泌物は細胞内に脂質二重層で包まれた分泌小胞という形で蓄えられています。 開口放出による分泌様式が開口分泌です。 分泌時には、分泌小胞が細胞膜の脂質二重層と癒合して、中身だけ放出されます。

三大栄養素の分解を助ける３つの酵素

デンプンの分解に関係する酵素は、 アミラーゼ です。 アミラーゼは、 だ液 に含まれています。 タンパク質の分解に関係する酵素は、 ペプシン です。 脂肪の分解に関係する酵素は、 リパーゼ です。

タンパク質はどこで分解される？ ›

私たちが食事で摂取した大豆・魚・肉などに含まれるタンパク質の分解（消化）は、胃から始まります。 タンパク質はまず胃酸によって変性を受け、さらに、タンパク質分解酵素（プロテアーゼ）の一種である消化酵素ペプシンによって分解されます。

「タンパク質」は、ヒトの体内のあらゆる場所に存在しています。 その構造は複雑ですが、基本はアミノ酸が多数つながった物質です。 タンパク質が分解されると、ペプチドやアミノ酸になって小腸で吸収されます。

食作用 （phagocytosis）

貪食（どんしょく）ともいう。 菌やその他の固形物を取り込む作用。 食作用は食細胞（好中球、好酸球、単球、マクロファージ、未熟樹状細胞）だけに備わった機能であるのに対し、飲作用（ピノサイトーシス）やエンドサイトーシスはすべての細胞に備わった機能である。

細胞内で合成された大きい物質は、細胞膜と同じリン脂質で包まれて存在しています。 物質が細胞膜に近づくと、物質を包むリン脂質が細胞膜とくっつき、一体化します。 こうして、物質が細胞膜を透過するのです。 このような現象を、エキソサイトーシスといいます。

飲作用（いんさよう、英: Pinocytosis、ピノサイトーシス）とは、細胞が行うエンドサイトーシスの形式の一つであり、細胞外液に懸濁した小粒子が細胞膜の陥入によって細胞内に持ち込まれ、その結果、細胞内の小さな小胞内で粒子が懸濁する。 この飲小胞は、通常、初期エンドソームと融合し、粒子を加水分解する。

リソソームは細胞内外成分の分解機能を担い、分解基質はエンドサイトーシス、オートファジーなどの経路によってリソソームに輸送される。

リソソームは、小胞輸送で運ばれてくる細胞内外由来の成分を分解するオルガネラである。 一方で、細胞膜と融合してその内容物を細胞外に放出すること（リソソームエキソサイトーシス）により、神経変性疾患や癌の進行、また細胞分化においても重要な役割を果たしている。

エンドサイトーシスは、真核細胞が外部から物質を取り込む仕組みのうち、最も基本的な現象の一つです。 エンドサイトーシスの過程では、生体膜が外部の物質を取り込む形で陥入し、その後、元の生体膜から分離して細胞内に物質を取り込んでいきます（図1）。

エンドサイトーシスはクラスリン被覆小胞を介して，さ まざまな細胞外分子や細胞膜タンパク質などを細胞内に取 り込む機構である． これらの取り込まれた分子は，小胞融 合により初期エンドソームに輸送された後，後期／多胞体 エンドソームを経て最終的にリソソーム／液胞で分解され る．