Endosytoosi ja lysosomien muodostuminen
Yksi lysosomien tärkeimmistä tehtävistä on solun ulkopuolelta endosytoosin avulla solun sisään otetun aineksen pilkkominen, jota käsitellään yksityiskohtaisesti luvussa 12. Lysosomien rooli endosytoosin ottaman materiaalin pilkkomisessa liittyy kuitenkin paitsi lysosomien toimintaan myös niiden muodostumiseen. Lysosomit muodostuvat erityisesti fuusioimalla trans-Golgin verkostosta nupoutuneet kuljetusvesikkelit endosomien kanssa, jotka sisältävät endosytoosin kautta plasmakalvoon otettuja molekyylejä.
Lysosomien muodostuminen edustaa näin ollen risteyskohtaa sekretorisen reitin, jonka kautta lysosomaalisia proteiineja prosessoidaan, ja endosyyttisen reitin, jonka kautta solunulkoisia molekyylejä otetaan solunpinnalle, välillä (kuva 9.36). Solun ulkopuolelta tuleva materiaali otetaan vastaan klatriinilla päällystettyihin endosyyttisiin vesikkeleihin, jotka irtoavat plasmakalvosta ja sulautuvat sitten varhaisiin endosomeihin. Kalvokomponentit kierrätetään sitten plasmakalvoon (jota käsitellään yksityiskohtaisesti luvussa 12), ja varhaiset endosomit kypsyvät vähitellen myöhäisiksi endosomeiksi, jotka ovat lysosomien esiasteita. Yksi tärkeistä muutoksista endosomien kypsymisen aikana on sisäisen pH:n laskeminen noin 5,5:een, mikä on avainasemassa lysosomaalisten happohydrolaasien kulkeutumisessa trans-Golgi-verkostosta.
Kuva 9.36
Endosytoosi ja lysosomien muodostuminen. Molekyylejä otetaan solun ulkopuolelta endosyyttisiin vesikkeleihin, jotka fuusioituvat varhaisten endosomien kanssa. Kalvokomponentit kierrätetään, kun varhaiset endosomit kypsyvät myöhäisendosomeiksi. Happoja kuljettavat kuljetusvesikkelit (lisää…)
Kuten aiemmin käsiteltiin, happohydrolaasit kohdennetaan lysosomeihin mannoosi-6-fosfaattijäämien avulla, jotka trans-Golgin verkostossa olevat mannoosi-6-fosfaattireseptorit tunnistavat ja pakkautuvat klatriinilla päällystettyihin vesikkeleihin. Kun klatriinivaippa on poistettu, nämä kuljetusvesikkelit sulautuvat myöhäisiin endosomeihin, ja sisäinen hapan pH saa hydrolaasit dissosioitumaan mannoosi-6-fosfaattireseptorista (ks. kuva 9.36). Hydrolaasit vapautuvat näin endosomin luumeniin, kun taas reseptorit jäävät kalvoon ja kierrätetään lopulta Golgiin. Myöhäiset endosomit kypsyvät sitten lysosomeiksi, kun ne saavat täyden täyden täydennyksen happohydrolaaseja, jotka pilkkovat endosytoosin alun perin ottamia molekyylejä.