Войти
аутофагосома представляет собой сферическую структуру с двухслойными мембранами. Это ключевая структура в макроаутофагии, системе внутриклеточной деградации цитоплазматического содержимого (например, аномальных внутриклеточных белков, избыточных или поврежденных органелл, вторгающихся микроорганизмов). После образования аутофагосомы доставляют цитоплазматические компоненты к лизосомам. Наружная мембрана аутофагосомы сливается с лизосомой с образованием автолизосомы . Гидролазы лизосомы разрушают доставляемое аутофагосомами содержимое и его внутреннюю мембрану.
Образование аутофагосом регулируется генами, которые хорошо сохраняются от дрожжей до высших эукариот. Номенклатура этих генов различалась от бумаги к бумаге, но в последние годы она была упрощена. Семейства генов, ранее известные как APG, AUT, CVT, GSA, PAZ и PDD, теперь объединены в семейство ATG (связанных с AuTophaGy).
Размер аутофагосом варьируется у млекопитающих и дрожжи. Аутофагосомы дрожжей имеют размер около 500-900 нм, а аутофагосомы млекопитающих больше (500-1500 нм). В некоторых примерах клеток, таких как эмбриональные стволовые клетки, эмбриональные фибробласты и гепатоциты, аутофагосомы видны с помощью светового микроскопа и могут рассматриваться как кольцеобразные структуры.
Начальный этап формирования аутофагосом омегасомы на эндоплазматическом ретикулуме, за которым следует удлинение структур, называемых фагофорами.
Формирование аутофагосом контролируется генами Atg через комплексы Atg12-Atg5 и LC3. Конъюгат Atg12-Atg5 также взаимодействует с Atg16 с образованием более крупных комплексов. Модификация Atg5 с помощью Atg12 необходима для удлинения исходной мембраны.
После образования сферической структуры комплекс ATG12 - ATG5 : ATG16L1 отделяется от аутофагосомы. LC3 расщепляется протеазой ATG4 с образованием цитозольного LC3. Расщепление LC3 необходимо для терминального слияния аутофагосомы с ее мембраной-мишенью. LC3 обычно используется в качестве маркера аутофагосом в иммуноцитохимии, поскольку он является важной частью везикулы и остается связанным до последнего момента перед слиянием. Сначала аутофагосомы сливаются с эндосомами или везикулами, происходящими из эндосом. Эти структуры затем называют амфисомами или промежуточными аутофагическими вакуолями. Тем не менее, эти структуры содержат эндоцитарные маркеры, даже небольшие лизосомальные белки, такие как катепсин D.
. Процесс аналогичен у дрожжей, однако названия генов различаются. Например, LC3 у млекопитающих - это Atg8 в дрожжах, а аутофагосомы образуются из преаутофагосомальной структуры (PAS), которая отличается от структур-предшественников в клетках млекопитающих. Преаутофагосомная структура у дрожжей описывается как комплекс, локализованный вблизи вакуоли. Однако значение этой локализации неизвестно. Зрелые аутофагосомы дрожжей сливаются непосредственно с вакуолями или лизосомами и не образуют амфисомы, как у млекопитающих.
В созревании аутофагосом дрожжей также участвуют другие известные игроки как Atg1, Atg13 и Atg17. Atg1 представляет собой киназу, активируемую при индукции аутофагии. Atg13 регулирует Atg1, и вместе они образуют комплекс под названием Atg13: Atg1, который получает сигналы от мастера восприятия питательных веществ - Tor. Atg1 также важен на поздних стадиях формирования аутофагосом.
В нейронах аутофагосомы генерируются на кончике нейрита и созревают (подкисляются) по мере продвижения к телу клетки по аксону . Этот аксональный транспорт нарушается, если хантингтин или его взаимодействующий партнер HAP1, которые совместно с аутофагосомами в нейронах, истощаются.
