W jaki sposób endosomy ponownie wykorzystują materiał komórkowy „Kiss and Run” w recyklingu komórek

Źródło: Komunikat prasowy Uniwersytet w Bazylei | Przetłumaczone przez AI 2 min Czas czytania

Related Vendor

Co nadaje się jeszcze do użytku, a co można wyrzucić? To pytanie dotyczy również komórek. Naukowcy z Biozentrum Uniwersytetu w Bazylei odkryli mechanizm biologiczny, który zabezpiecza białka nadające się jeszcze do recyklingu.

Endosomy sortujące (zielone) i pęcherzyki recyklingowe (magenta) w komórkach ludzkich.(Zdjęcie: Biocentrum, Uniwersytet w Bazylei)
Endosomy sortujące (zielone) i pęcherzyki recyklingowe (magenta) w komórkach ludzkich.
(Zdjęcie: Biocentrum, Uniwersytet w Bazylei)

Ponowne wykorzystanie materiałów pozwala oszczędzać energię i chronić zasoby. Nic dziwnego, że również natura zajmuje się recyklingiem. W komórkach maleńkie organelle, tzw. endosomy, rozdzielają dostarczony materiał komórkowy na substancje wartościowe i odpady.

Jak jednak dokładnie endosomy dokonują selekcji, pozostawało dotychczas tajemnicą. Zespół badawczy pod kierownictwem prof. dr Anne Spang z Biozentrum Uniwersytetu w Bazylei odkrył teraz, dzięki mechanizmowi komórkowemu „FERARI”, ważny element tego procesu. Ten wyspecjalizowany kompleks molekularny rozdziela surowce nadające się do recyklingu – głównie białka transportowe i receptory – i wprowadza je z powrotem do obiegu komórkowego. Dzięki temu cenne składniki komórkowe nie muszą być nieustannie wytwarzane od nowa, co pozwala zaoszczędzić zarówno energię, jak i czas.

Recykling i usuwanie odpadów przez endosomy

Endosomy to małe pęcherzyki otoczone błoną, znajdujące się wewnątrz komórek zwierzęcych i roślinnych. W trakcie dojrzewania endosomy przechodzą przez różne etapy, w których pełnią różne funkcje. Wczesne endosomy przyjmują głównie materiał, bardziej dojrzałe oddzielają materiał nadający się do recyklingu, a późne endosomy usuwają pozostałości, których nie da się ponownie wykorzystać.

Stacja rozdzielcza w komorach

Zespół badawczy odkrył, że FERARI pełni w endosomach sortujących rolę swego rodzaju rozdzielacza. „FERARI składa się z różnych białek i odpowiada za to, aby pęcherzyki recyklingowe mogły dokować do endosomów sortujących i być załadowane materiałem nadającym się do ponownego wykorzystania” – wyjaśnia kierowniczka badania, dr Spang.

Cechą charakterystyczną komórkowego kompleksu recyklingowego jest to, że koordynuje on zarówno fuzję endosomu z pęcherzykiem recyklingowym (kiss), jak i odcinanie się po załadowaniu (run). Następnie załadowane pęcherzyki dostarczają swój ładunek do miejsca przeznaczenia, czyli błony komórkowej. „Nasze badania podważają powszechny dogmat, zgodnie z którym pęcherzyki recyklingowe są odcinane bezpośrednio od endosomu” – mówi Spang. „Jesteśmy pierwszymi, którzy wykazali istnienie tego mechanizmu kiss-and-run”.

Zaburzenia w procesie recyklingu związane z chorobami

Jeśli system FERARI nie działa prawidłowo, proces recyklingu w komórce jest zaburzony. Zaburzenia w komórkowych procesach transportu i recyklingu mogą prowadzić do wielu chorób, w tym nowotworów, chorób metabolicznych i neurodegeneracyjnych.

Oryginalna publikacja: Jachen A. Solinger, Harun-Or Rashid, Cristina Prescianotto-Baschong i Anne Spang: FERARI jest niezbędny do recyklingu endocytarnego zależnego od Rab11, Nature Cell Biology (2020); DOI: 10.1038/s41556-019-0456-5

Zapisz się do newslettera już teraz

Nie przegap naszych najlepszych treści

Klikając „Zapisz się do newslettera”, wyrażam zgodę na przetwarzanie i wykorzystywanie moich danych zgodnie z formularzem zgody (rozwiń, aby poznać szczegóły) i akceptuję warunki korzystania. Więcej informacji znajdziesz w naszej polityce prywatności. Wyrażenie zgody dotyczy w szczególności przesyłania biuletynów redakcyjnych drogą elektroniczną oraz łączenia danych w celach marketingowych z wybranymi partnerami reklamowymi (np. LinkedIn, Google, Meta).

Rozwiń, aby poznać szczegóły Twojej zgody