A endocitose mediada por receptores é um processo através do qual grandes quantidades de moléculas específicas podem ser importadas para uma célula após a sua ligação com receptores à superfície celular. As moléculas ligadas a esses receptores são levadas para dentro da célula através de uma invaginação da membrana na superfície celular, que eventualmente se solta dentro da célula em forma de vesícula. Proteínas estruturais, como a clatrina, revestem a nova vesícula e dão-lhe a sua forma redonda.
Um exemplo bem caracterizado de endocitose mediada por receptores é o transporte de lipoproteínas de baixa densidade (colesterol LDL) para a célula. O LDL liga-se a receptores transmembranares na membrana celular. Proteínas adaptadoras permitem que a clatrina se ligue à superfície interna da membrana. Esses complexos proteicos dobram a membrana para dentro, criando uma vesícula revestida por clatrina dentro da célula. O pescoço da vesícula endocítica é arrancado da membrana por um complexo da proteína dinamina e outras proteínas acessórias.
A vesícula endocítica funde-se com um endossoma inicial, e o LDL solta-se das proteínas do receptor devido a um ambiente de pH mais baixo. Proteínas receptoras vazias são separadas em vesículas de transporte para serem reinseridas na membrana celular externa. O LDL permanece no endossoma, que se liga a um lisossoma. O lisossoma contém enzimas digestivas que quebram o LDL em colesterol livre que pode ser usado pela célula.
Existem múltiplas funções que a endocitose pode servir. No exemplo acima, a endocitose é usada para levar recursos (LDL) para a célula. Da mesma forma, o ferro é levado para a célula através da endocitose de transferrina—uma proteína de ligação de ferro—na superfície celular, onde se liga ao receptor de transferrina (TfR). Semelhante à endocitose do LDL, uma vesícula revestida por clatrina é formada para levar a transferrina para dentro da célula. No endossoma inicial, uma diminuição do pH permite a separação do ferro da transferrina. A transferrina, no entanto, permanece vinculada ao TfR. Quando o receptor é enviado de volta à superfície celular para ser reutilizado, a proteína transferrina (sem ferro) é libertada de volta para o ambiente extracelular.
A endocitose mediada por receptores também é usada para regular a sinalização celular. Uma das principais formas de regulação dos receptores de sinalização é o sequestro, que envolve trazer receptores para dentro da célula usando a endocitose. Alguns receptores são armazenados dentro de vesículas até que sejam necessários novamente, e alguns são degradados por enzimas proteolíticas. Outras vias de sinalização requerem endocitose mediada por receptores para permitir que a transdução de sinal (ou seja, passagem do sinal para a célula) ocorra.
A endocitose do LDL é um exemplo de endocitose mediada por clatrina. Há também vias alternativas para a endocitose, das quais a caveolina é a mais estudada. Ao contrário da clatrina, que se liga à superfície, a caveolina insere-se na bicamada lipídica. O resultado é semelhante, no entanto, pois a caveolina causa uma dobra na membrana que permite formar uma vesícula endocítica que se solta da membrana.
Algumas bactérias e vírus podem invadir células hospedeiras sequestrando os receptores nativos do hospedeiro. O vírus da gripe pode invadir células hospedeiras usando vias endocíticas mediadas por clatrina e outras vias endocíticas. O vírus liga-se aos receptores na superfície celular, ganhando acesso à célula hospedeira, onde mais tarde escapa do endossoma.
Alguns agentes patogénicos libertam toxinas que se ligam aos receptores hospedeiros para enganar a célula para os levar para dentro. A bactéria Bacillus anthracis produz a toxina conhecida como antraz; esta toxina é capaz de se ligar aos receptores, submeter-se à endocitose, e depois escapar do endossoma tardio para causar necrose e outros sintomas clínicos.
