Аутофагально-лізосомальних система розщеплення білка апоптоз

Окремо від протеасом клітинні білки розщеплюються у внутрішньоклітинному компартменте, званому лизосомой. Лізосоми розташовані по всьому цитозолю, де вони поступово утворюються з ендосом або фагосом. Лізосоми містять різні гідролітичні ферменти, які розщеплюють білки та інші речовини. Лізосомальних система менш вибіркова, ніж убиквитин-протиасомна система, яка орієнтована на конкретні білки.

Позаклітинні компоненти, включаючи компоненти мембрани цитоплазми, входять в лізосомальну систему за допомогою ендоцитозу, в той час як внутрішньоклітинні компоненти (частки цитоплазми, в тому числі деякі органели) відокремлюються внаслідок аутофагії. В процесі аутофагії цитозольні компоненти, в тому числі старі органели, призначені для розщеплення в лізосомах, окружаются мембраною, утворюючи аутофагальний бульбашка. Потім цей пухирець зливається з лизосомой.

А в процесі ендоцитозу в цитоплазматичної мембрані формуються бульбашки, «отшнуровиваясь», Відокремлюючи частину позаклітинного матриксу та формуючи ранню ендосом. Рання ендосомамі разом з іншими бульбашками, що несуть лізосомні мембранні білки, зливається з пізньої ендосомамі. Перед злиттям з лизосомой пізня ендосомамі дозріває до мультівезіку-лярного тіла.

В обох випадках вміст бульбашок розщеплюється в лізосомах гидролитическими ферментами, такими як катепсини, а розщеплені клітинні компоненти потім або повертаються для повторного використання назад в цитозоль, або виділяються з клітини за допомогою екзоцитозу. Останні дослідження показали, що аутофагія є запасним шляхом очищення ЕПР при порушеній ERAD, граючи, таким чином, безпосередню роль в контролі якості білка.

Великий об`єм інформації про регулювання лізосомальної системи надходить в результаті досліджень на щурах. В умовах голодування протеолиз шляхом аутофагії індукується на високому рівні. Цей процес називається макроаутофагіей. Хоча лізосомальних система, як вважають, є присутнім у всіх тканинах (наприклад, наявність аутофагальних клітин описано в розвиненому кишечнику), макроаутофагальние клітини найбільш активно експресуються в печінці у відповідь на голодування.

Вважається що макроаутофагія є головним джерелом амінокислот під час голодування і являє собою основний механізм для встановлення гомеостазу глюкози в періоди голодування у новонароджених дітей. Організм новонароджених адаптується до втрати поживних речовин, одержуваних з плаценти, индуцируя Аутофагія. Загасання формування аутофагосом у мишей через дефіцит генів Atg5 або Atg7, пов`язаних з Аутофагія, призводить до нездатності регулювати обмін при короткочасному голодуванні, і новонароджені миші незабаром після народження (12 час) гинуть. Таким чином, вивільнення амінокислот з тканин дозволяє новонародженим підтримувати енергетичний гомеостаз в періоди голодування.

швидкість аутофагії фізіологічно контролюється концентрацією амінокислот з активацією системи, коли поставка амінокислот знижується, і гальмуванням системи, коли поставка амінокислот збільшується. Каскади протеїнкінази, в тому числі mTOR і eIF2, беруть участь в регуляції аутофагії, і амінокислоти, по всій видимості, роблять свій вплив через ці шляхи, але окремо від інсуліну.

В літературі повідомлялося про наявність явного рецептора на поверхні клітини, який при супрессии макроаутофагіі реагує на лейцин, але цей білок або фактор ще тільки належить остаточно визначити.