Autofagoszóma - Autophagosome
Az autofagoszóma gömb alakú szerkezet, kétrétegű membránokkal. Ez a legfontosabb struktúra a makroautofágia , a citoplazmatikus tartalmak (pl. Abnormális intracelluláris fehérjék, felesleges vagy sérült organellák, behatoló mikroorganizmusok) intracelluláris lebontási rendszere. Kialakulás után az autofagoszómák citoplazmatikus komponenseket juttatnak a lizoszómákba . Az autofagoszóma külső membránja összeolvad a lizoszómával, így autolizoszómát képez . A lizoszóma hidrolázai lebontják az autofagoszóma által szállított tartalmat és belső membránját.
Az autofagoszómák képződését olyan gének szabályozzák, amelyek jól konzerváltak az élesztőtől a magasabb eukariótákig. Ezeknek a géneknek a nómenklatúrája papíronként különbözött, de az utóbbi években egyszerűsödött. A korábban APG, AUT, CVT, GSA, PAZ és PDD néven ismert géncsaládok egyesültek, mint ATG (AuTophaGy-vel rokon) családok.
Az autofagosómák mérete emlősökön és élesztőkönként eltérő . Az élesztő autofagoszómák körülbelül 500-900 nm-esek, míg az emlősök autofagoszómái nagyobbak (500-1500 nm). A sejtek néhány példájában, például az embrionális őssejtekben , az embrionális fibroblasztokban és a hepatocytákban , az autofagosómák fénymikroszkóppal láthatóak, és gyűrű alakú struktúráknak tekinthetők.
Autofagoszóma képződés
Az omegazóma autofagoszóma kialakulásának kezdeti lépése az endoplazmatikus retikulumon , majd a fagofóroknak nevezett struktúrák megnyúlása.
Az autofagoszómák képződését Atg gének szabályozzák az Atg12-Atg5 és LC3 komplexeken keresztül. Az Atg12-Atg5 konjugátuma kölcsönhatásba lép az Atg16-tal nagyobb komplexeket képezve. Az Atg5 Atg12 általi módosítása elengedhetetlen a kezdeti membrán megnyúlásához.
A gömbszerkezet kialakulása után az ATG12 - ATG5 : ATG16L1 komplex disszociál az autofagosomától. Az LC3- at ATG4 proteáz hasítja citoszolikus LC3 előállítására. LC3 hasítás szükséges az autofagoszóma és a célmembrán terminális fúziójához. Az LC3-t általában az autofagoszómák markerjeként használják az immunocitokémiában , mivel ez a vezikulum lényeges része, és a fúziója előtti utolsó pillanatig kapcsolatban marad. Eleinte az autofagosómák összeolvadnak az endoszómákkal vagy az endoszómából származó vezikulákkal. Ezeket a struktúrákat akkor amfizómáknak vagy köztes autofág vakuoloknak nevezzük. Mindazonáltal ezek a struktúrák még kis lizoszomális fehérjéket, például katepszin D-t is tartalmaznak endocita markereket .
Az eljárás élesztőben hasonló, azonban a génnevek eltérnek. Például az emlősökben az LC3 az élesztőben Atg8, az autofagosómák pedig a pre-autophagosomális struktúrából (PAS) származnak, amely különbözik az emlős sejtek prekurzor struktúráitól. Az élesztő pre-autofagosomális szerkezetét a vakuola közelében lokalizált komplexként írják le. Ennek a lokalizációnak a jelentősége azonban nem ismert. Az érett élesztő autofagosómák közvetlenül vakuollal vagy lizoszómával olvadnak össze, és nem alkotnak amfizómákat, mint emlősöknél.
Az élesztő autofagoszóma érlelésében más ismert szereplők is vannak , például Atg1 , Atg13 és Atg17. Az Atg1 egy kináz, amelyet az autofágia indukciója után szabályoznak. Az Atg13 szabályozza az Atg1-et, és együtt alkotják az Atg13: Atg1 nevű komplexet, amely a tápanyag-érzékelés mesterétől - Tor-tól kap jeleket. Az Atg1 az autofagoszóma kialakulásának késői szakaszában is fontos.
Funkció az idegsejtekben
A neuronokban az autofagoszómák a neurit hegyén keletkeznek, és az axon mentén a sejttest felé haladva érlelődnek (savanyulnak meg) . Ez axonszállítás megszakad, ha huntingtin vagy kölcsönható partner HAP1 , amely colocalize a autophagosomes neuronokban, kimerültek.