Kis segítők a sejtek tisztításában
Mely fehérjék támogatják a test természetes újrahasznosítási folyamatát
Egy élesztősejtben a sejthulladékot (magenta színű) autofagoszóma membránok borítják (zöld).
2018.08.15 .: A sejtek összegyűjtik, lebontják és újrahasznosítják a felesleges vagy sérült sejtanyagokat. Ez az autofágia nevű folyamat azért fontos, mert a sejthulladék káros az egész szervezetre, ha a sejtekben felhalmozódik. Az otthoni hulladék feldolgozásához hasonlóan az autofágia is bizonyos mechanizmusokat és elemeket igényel. Prof. Dr. által vezetett csapat Claudine Kraft a Freiburgi Egyetem Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézetéből, Levent Bas pedig a Bécsi Egyetem/Ausztriai Biokémiai és Sejtbiológiai Intézetből új betekintést nyert a fehérjék szerepébe az autofagosómák és vakuolok fúziójában, ami fontos a sejttisztítás szempontjából.
Az autofágia folyamata során a sérült sejtrészek, a fel nem használt fehérjék vagy más sejttörmelék az autofagoszóma nevű vezikulában rekedik, éppúgy, ahogy a háztartási hulladékokat zsákba teszik. A vezikulákat emlősök lizoszómájába vagy vakuolokba, a sejtorganellákba, élesztőkbe és növényekbe szállítják. Ezek az organellák hasonló célt szolgálnak, mint az újrahasznosító gyárak: lebontják az autofagosómák által hozott anyagot, így egyes építőkövei újrafelhasználhatók. Számos fehérje indítja el és szabályozza a folyamatot a sejtekben: eddig több mint 40 különbözőt azonosítottak. Molekuláris működésük azonban még mindig nagyrészt ismeretlen. Azt sem tudták még, hogy az autofagoszómák és vakuolák hogyan tudják megfelelően beolvasztani a membránjukat, hogy a sejtes hulladék újrafeldolgozható legyen.
A freiburgi biokémikus jelenlegi publikációjában egy lehetséges magyarázatot ad: Az autofagoszóma-vakuola fúzió követelményeinek megértése érdekében Kraft és Bas és csapata újrateremtette a folyamatot a laboratóriumban. Elválasztották a vakuolákat, az autofagoszómákat és az intracelluláris folyadékot az élesztősejtektől, és olyan környezetet hoztak létre, amelyben a fúzió in vitro, azaz egy élő organizmuson kívül megfigyelhető.
A membránfúziókhoz általában négy, úgynevezett SNARE fehérjére van szükség. A Kraft tudósai most meg tudták erősíteni, hogy az autofagoszóma-vakuola fúzió szintén SNARE fehérjék által vezérelt folyamat, és hogy a fúziós folyamat során három korábban ismert SNARE hat. Felfedezték a negyedik szükséges SNARE-t is, az Ykt6 nevet. Az eredmények segítenek jobban megérteni az autofágia és a mögöttes molekuláris folyamatokat. Az újonnan kifejlesztett in vitro megközelítésüknek köszönhetően a jövőben további, a fúziós folyamatban ható fehérjék azonosíthatók.
Eredeti kiadvány:Levent Bas, Daniel Papinski, Mariya Licheva, Raffaela Torggler, Sabrina Rohringer, Martina Schuschnig és Claudine Kraft; "A helyreállítás feltárja az Ykt6-ot, mint autofagosomális SNARE-t az autofagoszóma-vakuole fúzióban"; J sejtbiológia; 2018