เอนโดโซมเป็นกลุ่มของออร์แกเนลล์ ที่ทำหน้าที่คัดแยกสารภายในเซลล์ ในเซลล์ยูคาริโอติก เป็นส่วนหนึ่งของ เส้นทางการขนส่งเมมเบรน แบบเอนโดไซ โทซิส ที่เริ่มต้นจากเครือข่ายทรานส์-กอ ลจิ โมเลกุลหรือลิแกนด์ที่ถูกนำเข้าสู่เซลล์จากเยื่อหุ้มเซลล์สามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางนี้จนถึงไลโซโซมเพื่อย่อยสลาย หรือสามารถถูกนำกลับไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ในวัฏจักรเอนโดไซโทซิสได้นอกจากนี้ โมเลกุลยังถูกขนส่งไปยังเอนโดโซมจากเครือข่ายทรานส์-กอลจิ และอาจเคลื่อนที่ต่อไปยังไลโซโซมหรือถูกนำกลับไปยังเครื่องมือของกอลจิ

เอนโดโซมสามารถจำแนกได้เป็นระยะต้น ระยะคัดแยก หรือระยะปลาย ขึ้นอยู่กับระยะหลังการนำเข้า^{[ 1 ]}เอนโดโซมเป็นช่องคัดแยกหลักของระบบเอนโดเมมเบรนในเซลล์^{[ 2 ]}

เอนโดโซมเป็นสภาพแวดล้อมที่ช่วยให้วัสดุได้รับการคัดแยกก่อนที่จะไปถึงไลโซโซมที่ทำหน้าที่ย่อยสลาย^{[ 2 ]}ตัวอย่างเช่นไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (LDL) ถูกนำเข้าสู่เซลล์โดยการจับกับตัวรับ LDLที่ผิวเซลล์ เมื่อไปถึงเอนโดโซมระยะแรก LDL จะแยกตัวออกจากตัวรับ และตัวรับสามารถนำกลับมารีไซเคิลที่ผิวเซลล์ได้ LDL ยังคงอยู่ในเอนโดโซมและถูกส่งไปยังไลโซโซมเพื่อประมวลผล การแยกตัวของ LDL เกิดขึ้นเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเล็กน้อยของเอนโดโซมระยะแรก ซึ่งเกิดจากปั๊มโปรตอนV-ATPase ของเยื่อหุ้มแวคิวโอล ในทางกลับกันปัจจัยการเจริญเติบโตของผิวหนัง (EGF) และตัวรับ EGF มีพันธะที่ทนต่อ pH ซึ่งคงอยู่จนกว่าจะถูกส่งไปยังไลโซโซมเพื่อการย่อยสลายตัวรับแมนโนส 6-ฟอสเฟตจะนำลิแกนด์จากกอลจิไปยังไลโซโซมด้วยกลไกที่คล้ายกัน

เอนโดโซมมี 3 ประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่เอนโดโซมระยะต้นเอนโดโซมระยะปลายและเอนโดโซมรีไซเคิล^{[ 2 ]} เอน โด โซม เหล่านี้แตกต่างกันตามระยะเวลาที่วัสดุที่ถูกนำเข้าสู่เซลล์จะไปถึง และตามเครื่องหมาย เช่นRabs [ ^{3 ]}นอกจากนี้ยังมีรูปร่างที่แตกต่างกันด้วย เมื่อ ถุง เอนโดไซติก ถูกปลดเปลือกออก ^แล้วพวกมันจะรวมตัวกับเอนโดโซมระยะต้น จากนั้นเอนโดโซมระยะต้นจะเจริญเติบโตเป็นเอนโดโซมระยะปลายก่อนที่จะรวมตัวกับไลโซโซม^{[ 4 ] [ 5 ]}

เอนโดโซมระยะต้นจะเจริญเติบโตในหลายวิธีเพื่อสร้างเอนโดโซมระยะปลาย โดยจะมีสภาพเป็นกรดมากขึ้นเรื่อยๆ ส่วนใหญ่เกิดจากการทำงานของ V-ATPase ^{[ 6 ]}โมเลกุลจำนวนมากที่ถูกนำกลับมาใช้ใหม่จะถูกกำจัดออกไปโดยการรวมตัวในบริเวณที่เป็นท่อของเอนโดโซมระยะต้น การสูญเสียท่อเหล่านี้ไปยังเส้นทางการรีไซเคิลหมายความว่าเอนโดโซมระยะปลายส่วนใหญ่จะไม่มีท่อ นอกจากนี้ยังมีขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากการหลอมรวมแบบเดียวกันของเอนโดโซมระยะต้นกลายเป็นเวสิเคิลขนาดใหญ่ขึ้น^{[ 7 ]}โมเลกุลยังถูกคัดแยกเข้าไปในเวสิเคิลขนาดเล็กที่แตกหน่อจากเยื่อหุ้มรอบนอกเข้าไปในช่องว่างภายในเอนโดโซม ก่อให้เกิดเวสิเคิลภายในช่อง ว่าง (ILVs) ซึ่งนำไปสู่ลักษณะที่เป็นเวสิเคิลหลายอันของเอนโดโซมระยะปลาย ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าเอนโดโซมแบบเวสิเคิลหลายอันหรือร่างกายแบบเวสิเคิลหลายอัน (MVBs) การกำจัดโมเลกุลที่นำกลับมาใช้ใหม่ เช่นตัวรับทรานสเฟอร์รินและตัวรับแมนโนส 6-ฟอสเฟตยังคงดำเนินต่อไปในช่วงเวลานี้ อาจผ่านการแตกหน่อของเวสิเคิลออกจากเอนโดโซม^{[ 4 ]}ในที่สุด เอนโดโซมจะสูญเสียRAB5Aและได้รับRAB7Aทำให้พวกมันมีความสามารถในการหลอมรวมกับไลโซโซม^{[ 7 ]}

การรวมตัวของเอนโดโซมระยะท้ายกับไลโซโซมได้รับการแสดงให้เห็นว่าส่งผลให้เกิดการสร้างช่อง 'ไฮบริด' ซึ่งมีลักษณะอยู่ระหว่างช่องต้นทางทั้งสอง^{[ 8 ]}ตัวอย่างเช่น ไลโซโซมมีความหนาแน่นมากกว่าเอนโดโซมระยะท้าย และไฮบริดมีความหนาแน่นระดับกลาง ไลโซโซมจะก่อตัวใหม่โดยการควบแน่นกลับไปสู่ความหนาแน่นปกติที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะเกิดเหตุการณ์นี้ เอนโดโซมระยะท้ายจำนวนมากอาจรวมตัวกับไฮบริด

วัสดุบางส่วนรีไซเคิลไปยังเยื่อหุ้มพลาสมาโดยตรงจากเอนโดโซมระยะแรก^{[ 9 ]}แต่ส่วนใหญ่จะเคลื่อนที่ผ่านเอนโดโซมรีไซเคิล

• เอนโดโซมระยะต้นประกอบด้วยโครงข่ายท่อและถุงที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา (ถุงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1 ไมโครเมตร พร้อมท่อที่เชื่อมต่อกันขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50 นาโนเมตร) ตัวบ่งชี้ ได้แก่RAB5Aและ RAB4, ทรานสเฟอร์รินและตัวรับของ มัน และEEA1
• เอนโดโซมระยะท้ายหรือที่รู้จักกันในชื่อ MVB ส่วนใหญ่มีรูปร่างทรงกลม ไม่มีท่อ และมีเวสิเคิลภายในที่อัดแน่นอยู่จำนวนมาก ตัวบ่งชี้ ได้แก่ RAB7, RAB9 และตัวรับแมนโนส 6-ฟอสเฟต^{[ 10 ]}นอกจากนี้ เยื่อหุ้มเอนโดโซมระยะท้าย (และไลโซโซม) ยังมีลิปิด ชนิดพิเศษ ที่ไม่เหมือนใครชื่อ BMP หรือ LBPA ซึ่งไม่พบในเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์อื่นใด^{[ 11 ] [ 12 ]}
• เอนโดโซมรีไซเคิลจะรวมตัวกันอยู่ที่ศูนย์จัดระเบียบไมโครทูบูลและประกอบด้วยเครือข่ายท่อเป็นหลัก เครื่องหมาย; RAB11 ^{[ 13 ]}

ในเซลล์เฉพาะทาง เช่น เซลล์ที่มีขั้วและแมโครฟาจยัง มีชนิดย่อยอีกหลายชนิด

ฟาโกโซมแมโครพิโนโซมและออโตฟาโกโซม^{[ 14 ]}เจริญเติบโตในลักษณะที่คล้ายกับเอนโดโซม และอาจต้องมีการรวมตัวกับเอนโดโซมปกติเพื่อการเจริญเติบโต เชื้อโรคภายในเซลล์บางชนิดขัดขวางกระบวนการนี้ ตัวอย่างเช่น โดยการป้องกันการรับ RAB7 ^{[ 15 ]}

เอนโดโซมระยะท้าย/MVB บางครั้งเรียกว่าถุงบรรจุสารนำส่งแบบเอนโดไซโทซิสแต่คำนี้ใช้เพื่ออธิบายถุงที่แตกหน่อจากเอนโดโซมระยะต้นและรวมตัวกับเอนโดโซมระยะท้าย อย่างไรก็ตาม การสังเกตหลายอย่าง (ที่อธิบายไว้ข้างต้น) ได้แสดงให้เห็นแล้วว่า การขนส่งระหว่างสองส่วนนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นโดยกระบวนการเจริญเติบโตมากกว่าการขนส่งโดยถุง

คุณลักษณะเฉพาะอีกประการหนึ่งที่แตกต่างกันระหว่างเอนโดโซมประเภทต่างๆ คือองค์ประกอบของไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์ ฟอสฟาติดิลอินโนซิทอลฟอสเฟต (PIPs) ซึ่งเป็น โมเลกุลส่งสัญญาณ ไขมัน ที่สำคัญที่สุดตัวหนึ่ง พบว่ามีความแตกต่างกันเมื่อเอนโดโซมเจริญเติบโตจากระยะเริ่มต้นไปจนถึงระยะท้ายPI(4,5)P ₂พบในเยื่อหุ้มพลาสมา PI (3)Pพบในเอนโดโซมระยะเริ่มต้น PI(3,5)P ₂พบในเอนโดโซมระยะท้าย และPI(4)Pพบในเครือข่ายทรานส์กอลจิ [ ^{16 ] ไขมัน}เหล่านี้บนพื้นผิวของเอนโดโซมช่วยในการคัดเลือกโปรตีนจากไซโตโซลโดยเฉพาะ จึงทำให้โปรตีนเหล่านั้นมีเอกลักษณ์ การเปลี่ยนรูปของไขมันเหล่านี้เป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของฟอสโฟอินโนซิทิดไคเนสและฟอสฟาเทสซึ่งมีการจัดวางตำแหน่งอย่างมีกลยุทธ์^{[ 17 ]}

มีส่วนประกอบหลักสามส่วนที่มีทางเชื่อมต่อกับเอนโดโซม นอกจากนี้ยังมีทางเชื่อมต่อเพิ่มเติมในเซลล์เฉพาะทาง เช่นเซลล์สร้างเม็ดสีและเซลล์ที่มีขั้ว ตัวอย่างเช่น ใน เซลล์ เยื่อบุผิวกระบวนการพิเศษที่เรียกว่าทรานส์ไซโทซิสช่วยให้สารบางชนิดเข้าสู่เซลล์ด้านหนึ่งและออกจากเซลล์ด้านตรงข้ามได้ นอกจากนี้ ในบางกรณี เอนโดโซมระยะท้าย/MVB จะรวมตัวกับเยื่อหุ้มเซลล์แทนที่จะรวมตัวกับไลโซโซม ปล่อยถุงเวสิเคิลภายในซึ่งตอนนี้เรียกว่าเอ็กโซโซมออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกเซลล์

ยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดเกี่ยวกับลักษณะเส้นทางเหล่านี้ และเส้นทางตามลำดับที่สินค้าใด ๆ ใช้ในสถานการณ์ใด ๆ ก็ตาม มักจะเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่เสมอ

เวสิเคิลเคลื่อนที่ผ่านระหว่างกอลจิและเอนโดโซมในทั้งสองทิศทางGGAและAP-1 ซึ่งเป็นอะแดปเตอร์เวสิเคิลเคลือบคลัทริน จะสร้างเวสิเคิลที่กอลจิซึ่งนำโมเลกุลไปยังเอนโดโซม ^{[ 18 ]}ในทิศทางตรงกันข้ามรีโทรเมอร์จะสร้างเวสิเคิลที่เอนโดโซมระยะต้นซึ่งนำโมเลกุลกลับไปยังกอลจิ การศึกษาบางชิ้นอธิบายถึงเส้นทางการขนส่งย้อนกลับจากเอนโดโซมระยะปลายไปยังกอลจิซึ่งถูกควบคุมโดยRab9และTIP47แต่การศึกษาอื่นๆ โต้แย้งผลการค้นพบเหล่านี้ โมเลกุลที่เคลื่อนที่ตามเส้นทางเหล่านี้ ได้แก่ ตัวรับแมนโนส-6-ฟอสเฟตที่นำไฮโดรเลสของไลโซโซมไปยังเส้นทางเอนโดไซติก ไฮโดรเลสจะถูกปล่อยออกมาในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดของเอนโดโซม และตัวรับจะถูกนำกลับไปยังกอลจิโดยรีโทรเมอร์และ Rab9

โมเลกุลจะถูกส่งจากเยื่อหุ้มพลาสมาไปยังเอนโดโซมระยะต้นใน ถุง เอนโดไซติกโมเลกุลสามารถถูกนำเข้าสู่เซลล์ได้ผ่านเอนโดไซโทซิสที่อาศัยตัวรับในถุงที่เคลือบด้วยคลัทริน ถุงชนิดอื่นๆ ก็ก่อตัวขึ้นที่เยื่อหุ้มพลาสมาสำหรับเส้นทางนี้เช่นกัน รวมถึงถุงที่ใช้ คาเวโอลินถุงยังขนส่งโมเลกุลกลับไปยังเยื่อหุ้มพลาสมาโดยตรง แต่โมเลกุลจำนวนมากถูกขนส่งในถุงที่รวมตัวกับเอนโดโซมรีไซเคิลก่อน^{[ 19 ]}โมเลกุลที่ตามเส้นทางรีไซเคิลนี้จะมีความเข้มข้นในท่อของเอนโดโซมระยะต้น โมเลกุลที่ตามเส้นทางเหล่านี้ ได้แก่ตัวรับสำหรับLDL , ปัจจัยการเจริญเติบโตของผิวหนัง (EGF) และโปรตีนขนส่งธาตุเหล็กทรานสเฟอร์ริน การนำตัวรับเหล่านี้จากเยื่อหุ้มพลาสมาเข้าสู่เซลล์เกิดขึ้นโดยเอนโดไซโทซิสที่อาศัยตัวรับ LDL จะถูกปล่อยออกมาในเอนโดโซมเนื่องจากค่า pH ที่ต่ำกว่า และตัวรับจะถูกรีไซเคิลไปยังพื้นผิวเซลล์คอเลสเตอรอลถูกลำเลียงในเลือดโดยหลักๆ ด้วย LDL และการขนส่งโดยตัวรับ LDL เป็นกลไกหลักที่เซลล์ดูดซึมคอเลสเตอรอลเข้าไป EGFR จะถูกกระตุ้นเมื่อ EGF จับกับตัวรับ ตัวรับที่ถูกกระตุ้นจะกระตุ้นการนำเข้าสู่ภายในและการย่อยสลายในไลโซโซม EGF ยังคงจับกับตัวรับ EGF (EGFR) เมื่อถูกนำเข้าสู่เอนโดโซม ตัวรับ EGFR ที่ถูกกระตุ้นจะกระตุ้นการยูบิควิตินของตัวเอง และสิ่งนี้จะนำพวกมันไปยังเวสิเคิลในลูเมน (ดูด้านล่าง) ดังนั้นพวกมันจึงไม่ถูกนำกลับไปที่เยื่อหุ้มเซลล์ สิ่งนี้จะกำจัดส่วนส่งสัญญาณของโปรตีนออกจากไซโตโซลและป้องกันการกระตุ้นการเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่อง^{[ 20 ]} - ในเซลล์ที่ไม่ได้รับการกระตุ้นด้วย EGF EGFR จะไม่มี EGF จับกับพวกมันและดังนั้นจึงถูกนำกลับมาใช้ใหม่หากพวกมันไปถึงเอนโดโซม^{[ 21 ]}ทรานสเฟอร์รินยังคงเชื่อมโยงกับตัวรับของมัน แต่ในเอนโดโซมที่เป็นกรด เหล็กจะถูกปล่อยออกจากทรานสเฟอร์ริน จากนั้นทรานสเฟอร์รินที่ปราศจากเหล็ก (ยังคงจับกับตัวรับทรานสเฟอร์ริน) จะกลับจากเอนโดโซมระยะต้นไปยังพื้นผิวเซลล์ ทั้งโดยตรงและผ่านทางเอนโดโซมรีไซเคิล^{[ 22 ]}

การขนส่งจากเอนโดโซมระยะท้ายไปยังไลโซโซมนั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นการขนส่งแบบทิศทางเดียว เนื่องจากเอนโดโซมระยะท้ายจะถูก "บริโภค" ในกระบวนการหลอมรวมกับไลโซโซม (บางครั้งเรียกว่าเอนโดไลโซโซม^{[ 23 ] [ 24 ]} ) ดังนั้น โมเลกุลที่ละลายได้ในลูเมนของเอนโดโซมจึงมีแนวโน้มที่จะไปอยู่ในไลโซโซม เว้นแต่จะถูกดึงกลับมาด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งโปรตีนทรานส์เมม เบรน สามารถถูกส่งไปยังเยื่อหุ้มรอบนอกหรือลูเมนของไลโซโซมได้ โปรตีนทรานส์เมมเบรนที่มุ่งหน้าไปยังลูเมนของไลโซโซมจะถูกคัดแยกเข้าไปในเวสิเคิลที่แตกหน่อจากเยื่อหุ้มรอบนอกเข้าไปในเอนโดโซม ซึ่งเป็นกระบวนการที่เริ่มต้นในเอนโดโซมระยะต้น กระบวนการสร้างเวสิเคิลภายในเอนโดโซมนั้นเชื่อว่าได้รับการเสริมประสิทธิภาพโดยลิปิด BMP หรือ LBPA ที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งพบได้เฉพาะในเอนโดโซมระยะท้าย เอนโดไลโซโซม หรือไลโซโซมเท่านั้น^{[ 12 ]}เมื่อเอนโดโซมเจริญเติบโตเป็นเอนโดโซมระยะท้าย/MVB และรวมเข้ากับไลโซโซม เวสิเคิลในลูเมนจะถูกส่งไปยังลูเมนของไลโซโซม โปรตีนจะถูกทำเครื่องหมายสำหรับเส้นทางนี้โดยการเพิ่มยูบิควิติน [ ^{25 ] คอมเพล็กซ์}การคัดแยกเอนโดโซมที่จำเป็นสำหรับการขนส่ง (ESCRTs) จะจดจำยูบิควิตินนี้และคัดแยกโปรตีนเข้าไปในเวสิเคิลลูเมนที่กำลังก่อตัว^{[ 26 ]}โมเลกุลที่ตามเส้นทางเหล่านี้ ได้แก่ LDL และไฮโดรเลสของไลโซโซมที่ส่งโดยตัวรับแมนโนส-6-ฟอสเฟต โมเลกุลที่ละลายได้เหล่านี้จะยังคงอยู่ในเอนโดโซมและถูกส่งไปยังไลโซโซม นอกจากนี้ EGFRs ที่เป็นทรานส์เมมเบรนซึ่งจับกับ EGF จะถูกติดแท็กด้วยยูบิควิตินและถูกคัดแยกเข้าไปในเวสิเคิลลูเมนโดย ESCRTs

• แบ็คฟิวชั่น
• เอ็กโซโซม
• หน่วยงานพาราเมอร์ัล

• โครงสร้างสามมิติของโปรตีนบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเอนโดโซม