какие ферменты содержат лизосомы

Научная электронная библиотека

§ 3.1.4. Строение клетки

Размеры клетки широко варьируют от 0,1 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса). У всех клеток, независимо от их формы, размеров, функциональной нагрузки обнаруживается сходное строение (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Схема строения живой клетки: 1 – оболочка; 2 – мембрана; 3 – цитоплазма; 4 – ядро; 4а – ядрышко; 5 – рибосомы; 6 – эндоплазматическая сеть (ЭПС); 7 – митохондрии; 8 – комплекс гольджи; 9 – лизосомы; 10 – пластиды; 11 – клеточные включения

Снаружи клетка одета мембраной. Внутренняя часть клетки содержит многочисленные органоиды – структурные образования клетки, выполняющие определенные функции жизнедеятельности клетки.

1. Оболочка. Присутствует только у растительных клеток. Состоит из волокон целлюлозы. Функции оболочки: защита клетки от внешних повреждений, придает стабильную форму клетки, эластичность растительным тканям.

Повреждение наружной оболочки приводит к гибели клетки (цитолиз).

2. Мембрана. Тончайшая структура (75 Ǻ), состоит из двойного слоя молекул липидов и одного слоя белков. Такая структура обеспечивает уникальную эластичность и прочность мембране

участие в обмене веществ. Эта функция связана с избирательной проницаемостью в клетку определенных веществ и выведение из нее продуктов обмена. В процессе питания в клетку могут проникать определенные растворы веществ (пиноцитоз) и твердые частицы (фагоцитоз).

Явление фагоцитоза – поглощение клеткой твердых частиц – впервые было описано русским врачом Мечниковым. Фагоцитарная особенность лежит в основе процесса иммунитета. Особенно развита у лейкоцитов, клеток костного мозга, лимфатических узлов, селезенки, надпочечников и гипофиза.

Пиноцитоз – поглощение клеткой растворов – состоит в том, что мельчайшие пузырьки жидкости втягиваются через образующуюся воронку, проникают через мембрану и усваиваются клеткой.

3. Цитоплазма – внутренняя среда клетки. Представляет собой гелеобразную жидкость (коллоидная система), состоит на 80 % из воды, в которой растворены белки, липиды, углеводы, неорганические вещества. Цитоплазма живой клетки находится в постоянном движении (циклоз).

транспортировка питательных веществ и утилизация продуктов обмена клетки;

буферность цитоплазмы (постоянство физико-химических свойств) обеспечивает гомеостаз клетки, поддерживает постоянные нужные параметры жизнедеятельности;

поддержание тургора (упругость) клетки;

все биохимические реакции происходят только в водных растворах, что обеспечивается в среде цитоплазмы.

4. Ядро – обязательный органоид эукариотических клеток. Впервые было исследовано и описано Р. Броуном в 1831 г. В молодых клетках расположено в центре клетки, в старых – смещается в сторону. Снаружи ядро окружено мембраной с крупными порами, способными пропускать крупные макромолекулы. Внутри ядро заполнено клеточным соком – кариоплазмой, основная часть ядра заполнена хроматином – ядерным веществом, содержащим ДНК и белок. Перед делением хроматин образует палочковидные хромосомы. Причём, хромосомы одинакового строения (но содержащие разные ДНК!) образуют пары, зрительно воспринимаемые как одно целое (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Хромосомный набор человеческой клетки перед началом деления

Структурирование всех хромосом в пары свидетельствует о том, что число хромосом – чётное. Поэтому, его часто обозначают 2n, где n – количество хромосомных пар, а соответствующий набор хромосом называют диплоидным. Например, у голубей n = 40 (80 хромосом), у мухи n = 6 (12 хромосом), у собаки n = 39 (78 хромосом), у аскариды n = 1 (2 хромосомы). У человека n = 23 (46 хромосом). Однако, в половых клетках число хромосом в два раза меньше. Поэтому набор хромосом в половых клетках называется гаплоидным. Клетки, не являющиеся половыми называются соматическими. Иногда клетки с гаплоидным набором хромосом называют гаплоидными клетками, а с диплоидным набором хромосом – диплоидными клетками.

При слиянии двух родительских гаплоидных половых клеток образуется диплоидная клетка, дающая начало новому организму с набором генов отца и матери

Совокупность всех хромосом ядра (а значит и генов) клетки называется генотип. Именно генотип определяет все внешние и внутренние признаки конкретного организма.

В соматических клетках 44 Х-образные хромосомы (22 пары) у женщин и мужчин идентичны (сходны по строению), их называют аутосомами. А 23-я пара имеет конфигурацию ХХ – у женщин и ХY – у мужчин. Эти пары хромосом именуются половыми хромосомами.

В половых клетках 22 хромосомы также одинаковые у яйцеклеток и у сперматозоидов, а 23-я хромосома конфигурации Х – у яйцеклетки и Х или Y – у сперматозоидов. Поэтому при слиянии половых клеток и образовании пар хромосом, 23-я пара будет ( <ХY>или <ХХ>) определять пол будущего ребенка.

Необходимо помнить, что хотя в соматических клетках набор хромосом диплоидный (2n), однако, перед началом деления клеток происходит репликация ДНК, то есть, удвоение их количества, а, значит, и удвоение
количества хромосом. Поэтому перед началом деления соматической клетки в ней насчитывается 4n хромосом (рис. 16). Она становится тетраплоидной.

– хранение генетической информации;

– контроль за всеми процессами, происходящими в клетке: делением, дыханием, питанием и др.

4а. Ядрышко – структура, содержащаяся в ядре. Ядро может содержат 1, 2 или более ядрышек. Функция ядрышка – формирование рибосом.

Следует отметить, что не все клетки имеют оформленное ядро. Клетки, имеющие ядро называются эукариотическими или эукариотами. Клетки, не имеющие ядра, называются прокариотическими или прокариотами. Функции ядра у прокариот несёт одна нить ДНК (именуется хромосома), в которой хранится вся генетическая информация. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. Как правило, у прокариотов отсутствуют и некоторые другие органоиды. Размеры прокариотических клеток меньше, чем размеры эукариот.

5. Рибосомы – самые мелкие органоиды клетки. Были обнаружены в 1954 г. Французским ученым Паладом. Рибосомы были обнаружены в цитоплазме, а также на гранулярной ЭПС и в ядре.

Функция рибосом: обеспечение биосинтеза белка.

6. Эндоплазматическая сеть. Представляет собой каналы и полости, ограниченные мембраной. Различают две разновидности ЭПС: гранулярная ЭПС и агранулярная ЭПС. Гранулярная ЭПС морфологически отличается от агранулярной наличием на ее поверхности многочисленных рибосом (на агранулярной ЭПС рибосомы отсутствуют).

Функции эндоплазматической сети:

– участие в синтезе органических веществ: на гранулярной ЭПС синтезируются белки, на агранулярной – липиды и углеводы;

– транспортировка продуктов синтеза ко всем частям клетки.

Несложно уяснить, что гранулярная ЭПС характерна для клеток, синтезирующих белки (например клетки желез внутренней секреции), агранулярная ЭПС характерна для клеток-производителей углеводов и липидов (например клетки жировой ткани).

7. Митохондрии – крупные органоиды, состоящие из двойного слоя мембран: наружная – гладкая, внутренняя образует многочисленные гребнеобразные складки – кристы. Внутри митохондрии заполнены жидкостью (матрикс).

Функции митохондрий: основная функция митохондрий – обеспечение клетки энергией. Этот процесс происходит за счет синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) (рис. 3.15), в которой фрагмент

Рис. 3.15. Структурная формула аденозинфосфорных кислот. Для аденозинтрифосфорной кислоты n = 3, для аденозиндифосфорной кислоты n = 2, для аденозинмонофосфорной кислоты n = 1

При взаимодействии молекулы аденозинтрифосфорной кислоты с водой отщепляется один остаток фосфорной кислоты, в результате чего образуется аденозиндифосфорная кислота – АДФ и выделяется огромное количество энергии:

АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + 10 000 калорий.

Впоследствии от АДФ может отщепляться еще один остаток фосфорной кислоты, образуя АМФ – аденозинмонофосфорную кислоту.

АДФ + Н2О = АМФ + Н3РО4 + 10 000 калорий[37].

Освободившаяся энергия используется для жизнедеятельности клетки (КПД процесса превышает 80 %!).

Наряду с распадом АТФ и выделением энергии в клетке постоянно происходит синтез АТФ и накопление энергии (обратные реакции).

Количество митохондрий в клетке зависит от потребности последней в энергии. Так, в клетках кожи человека находится в среднем 5–6 митохондрий, в клетках мышц – до 1000, в клетках печени – до 2500!

8. Комплекс Гольджи. Итальянский ученый Гольджи обнаружил и описал структуру клетки, напоминающую стопки мембран, цистерны, пузырьки и трубочки. Расположена эта система чаще всего возле ядра.

Функции комплекса Гольджи: в полостях комплекса накапливаются всевозможные продукты обмена клетки, которые по каким-либо причинам не вывелись наружу. В последствии эти продукты могут быть использованы клеткой для процессов жизнедеятельности. Из пузырьков и цистерночек комплекса Гольджи в растительных клетках образуются вакуоли, заполненные клеточным соком.

9. Лизосомы – мелкие органоиды. Представляют собой пузырьки, окруженные мембраной. Внутри лизосомы заполнены пищеварительными ферментами (обнаружено 12 ферментов), которые расщепляют и переваривают крупные макромолекулы (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты).

Функции лизосом: растворение и переваривание макромолекул. Лизосомы участвуют в фагоцитозе. Понятно, что основная функция по перевариванию поступающих в клетку частиц принадлежит лизосомам.

10. Пластиды. Эти органоиды характерны только для растительных клеток. Форма напоминает двояковыпуклую линзу. Структура пластид напоминает таковую у митохондрий: двойной слой мембраны. Наружная – гладкая, внутренняя образует складки, называемые тилакоидами. На тилакоидах происходит основной жизненно важный для всех зеленых растений процесс – фотосинтез:

Пластиды бывают трех типов:

1) Хлоропласты – зеленые пластиды. Их цвет обусловлен наличием хлорофилла. Хлорофилл – основное вещество хлоропластов (имеет зеленый цвет). Только благодаря хлорофиллу возможен процесс фотосинтеза (см. раздел 4.2). Хлоропласты придают зеленый цвет растительным организмам.

2) Хромопласты – пластиды, имеющие различные окраски: от ярко-желтого до пурпурно-багряного. Наличие различных пигментов окрашивают плоды, цветки и осенние листья растений в соответствующие цвета. Этот факт особенно важен для привлечения насекомых к цветкам, как природный индикатор созревания плодов и др.

3) Лейкопласты – бесцветные пластиды, в которых происходит накопление запасных питательных веществ (например, крахмала).

Некоторые виды пластид могут переходить друг в друга: например, переход хлоропластов в хромопласты: созревание томатов, яблок, вишни, и т. д.; изменение окраски листьев в осенний период времени. Лейкопласты могут переходить в хлоропласты: позеленение картофеля на свету. Это доказывает общность происхождения пластид.

11. Клеточные включения. Вакуоли. Это непостоянные и необязательные составляющие клетки. Они могут появляться и исчезать в течение всей жизни клетки. К ним относятся капли жира, зерна крахмала и гликогена, кристаллы щавелево-кислого кальция и др. Жидкие продукты обмена называются клеточным соком и накапливаются они в вакуолях. В клеточном соке растворены сахара, минеральные соли, пигменты и т. д. Чем старше клетка, тем больше клеточного сока накапливает клетка. Молодые клетки практически не содержат вакуолей.

Помимо перечисленного некоторые специализированные клетки обладают специальными органоидами. К ним относятся:

– реснички и жгутики, представляющие собой выросты мембраны клетки, осуществляющие движения клетки. Они имеются у одноклеточных организмов и многоклеточных (кишечный эпителий, сперматозоиды, эпителий дыхательных путей);

– миофибриллы – тонкие нити мышечных клеток, участвующие в сокращении мышц;

– нейрофибриллы – органоиды, характерные для нервных клеток и участвующие в проведении нервных импульсов. Кроме того, в состав клеток входят центриоли – две (иногда более) цилиндрические структуры диаметром около 0,1 мкм и длиной 0,3 мкм. Место расположения центриолей в период между делениями клетки считается серединой клеточного центра. При делении клетки центриоли расходятся в противоположные стороны – к полюсам, определяя ориентацию веретена деления (рис. 16).

Следует иметь в виду, что, хотя животные и растительные клетки имеют много общего, но между ними существуют и серьёзные различия (табл. 3.1).

Более общая классификация клеток представлена на рис. 3.16.

Одно из основных отличий бактерий от архей, состоит в химическом составе мембраны. Бактерии отделены от внешней среды двойным слоем липидов (жиров и жироподобных веществ). Мембраны архей состоят из терпеновых спиртов.

Источник

Какие ферменты содержат лизосомы

Лизосомы представляют собой пузырьки, отделившиеся от аппарата Гольджи и взвешенные в цитоплазме. Лизосомы формируют внутриклеточную пищеварительную систему у которая позволяет клеткам перерабатывать: (1) поврежденные структуры клетки; (2) частицы питательных веществ, захваченные клеткой; (3) нежелательные элементы, например бактерии. Лизосомы разных клеток существенно отличаются друг от друга, однако их диаметр обычно составляет 250-750 нм.

Лизосома окружена обычным липидным бисло-ем и содержит большое число маленьких гранул от 5 до 8 нм в диаметре. Содержимое гранул представлено белковыми агрегатами, которые содержат около 40 разных гидролаз <расщепляющих ферментов). Гидролитические ферменты способны расщеплять органические вещества на два или более фрагментов путем присоединения к одному из них протона, а к другому — гидроксильного иона.
Так, белки гидролизуются до аминокислот, гликоген — до глюкозы, жиры — до глицерина и жирных кислот.

Мембрана лизосом, как правило, препятствует попаданию ферментов непосредственно в цитоплазму, таким образом не допуская самопереваривания клетки. Однако в некоторых случаях происходит нарушение целостности лизосомальных мембран, что позволяет ферментам выходить в цитозоль. Эти ферменты затем расщепляют органические вещества, которые находятся в непосредственной близости, до небольших, легко диффундирующих мономеров, таких как аминокислоты и глюкоза. Некоторые особые функции лизосом изложены далее.

Пероксисомы напоминают лизосомы, однако имеют два важных отличия. Во-первых, считают, что они образуются не из аппарата Гольджи, а из эндоплазматического ретикулума путем самокопирования или отпочковывания. Во-вторых, они содержат в основном оксидазы, а не гидролазы. Многие оксидазы способны превращать кислород и протоны, образующиеся в клеточных реакциях, в перекись водорода (Н2О2).

Перекись водорода — сильный окислитель, который вместе с каталазой (одна из оксидаз пероксисом) используется клеткой для окисления многих вредных для нее веществ. Так, с помощью этого механизма пероксисомы клеток печени разрушают около половины объема алкоголя, поступающего в организм.

Одной из важных функций многих клеток является секреция тех или иных веществ. Почти все эти вещества вырабатываются с помощью эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи, затем высвобождаются последним в цитоплазму в виде своеобразных хранилищ — секреторных пузырьков, или секреторных гранул. Эти пузырьки хранят проферменты (ферменты в неактивном состоянии), которые впоследствии выделяются через мембрану клетки наружу и попадают в панкреатический проток, а оттуда — в двенадцатиперстную кишку, где они активируются и используются для переваривания пищи.

Секреторные гранулы (секреторные пузырьки) ацинарных клеток поджелудочной железы.

Митохондрии клетки

Митохондрии образно называют «энергетическими станциями» клетки, без них клетка была бы неспособна извлекать энергию из питательных веществ и выполнять свои функции.

Митохондрии располагаются во всех отделах цитоплазмы, однако их общее число зависит от потребности данной клетки в энергии и колеблется от нескольких десятков до нескольких тысяч штук. Более того, плотность распределения митохондрий в цитоплазме наиболее высока в области с наивысшей метаболической активностью. Митохондрии могут иметь разную форму и размер. Они бывают округлые (диаметром всего несколько сотен нанометров), вытянутые (около 7 мкм длиной и более 1 мкм в диаметре), а также ветвящиеся и нитевидные.

Основные структуры митохондрий представлены двумя мембранами — наружной и внутренней, каждая из которых состоит из липидного бислоя и белков. Многочисленные складки внутренней мембраны формируют выступы, называемые кристами, с которыми связываются окислительные ферменты.

Кроме того, просвет митохондрии заполнен матриксом, который содержит большое количество растворенных ферментов, необходимых для процессов извлечения энергии из питательных веществ. Эти ферменты вместе с окислительными ферментами, также расположенными в области крист, способствуют окислению питательных веществ до углекислого газа и воды, приводя к высвобождению энергии, которая используется для синтеза макроэргического вещества — аденозинтрифосфата (АТФ). Образовавшийся АТФ перемещается из митохондрии в ту область клетки, где существует потребность в энергии для выполнения какой-либо функции.

Митохондрии относят к самовоспроизводящимся структурам. Это означает, что одна митохондрия при увеличении потребности в энергии АТФ может разделиться на две, три и т.д. Деление происходит благодаря наличию в митохондрии молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты — таких же, как и в ядре клетки. В митохондриях ДНК выполняет сходную функцию, регулируя их самовоспроизведение.

Источник

Какие ферменты содержат лизосомы

• Все вновь синтезированные мембранные и секреторные белки следуют по одному транспортному пути до достижения транс-Гольджи сети, где они распределяются в различные транспортные везикулы, в соответствии с местом своего назначения

• Клатриновые везикулы транспортируют лизосомальные белки из транс-Гольджи сети в созревающие эндосомы

• В аппарате Гольджи к растворимым ферментам, предназначенным для лизосом, ковалентно присоединяется манноза-6-фосфат. Из транс-Гольджи сети эти ферменты выходят на путь эндоцитоза при участии рецептора манноза-6-фосфата

• Белки лизосомальных мембран транспортируются из транс-Гольджи сети в созревающие эндосомы, однако для этого используются другие сигналы, чем для растворимых ферментов лизосом

Так же как и другие белки, предназначенные для перемещения по механизму эндо- и экзоцитоза, белки лизосом синтезируются в ЭПР. Растворимые ферменты деградации и трансмембранные белки лизосом транспортируются из ЭПР через аппарат Гольджи в транс-Гольджи сеть, где они отделяются от белков клеточной поверхности и от белков другой внутриклеточной локализации.

В клетках млекопитающих для сортировки растворимых ферментов лизосом в транс-Гольджи сети необходим сигнал, отличающийся от сигналов сортировки цитоплазматических белков, которые рассматривались до сих пор. В данном случае сигнал лизосомальной сортировки называется маннозо-6-фосфатный сигнал (М-6-Ф). Он образуется в люмене при модификации олигосахаридов, ковалентно присоединенных к лизосомаль-ным ферментам.

Этот сигнал был обнаружен при изучении некоторых заболеваний, связанных с нарушениями функционирования лизосом, например при болезни 1-клеток (также называемой муколипидоз II типа). В лизосомах больных, страдающих этим заболеванием, отсутствуют необходимые ферменты, и вместо поступления в лизосомы ферменты экскретируются во внеклеточное пространство.

Поэтому в лизосомах накапливаются непереваренные белки, образующие характерные внутриклеточные включения (называемые «I» при болезни 1-клеток). Аналогичные включения обнаруживаются и при других болезнях накопления, например при болезни Тей-Сакса, при которой в клетке отсутствует фермент гексозаминидаза А.

Нейрон головного мозга пациента с болезнью Тей-Сакса.
Отмечается много аномальных лизосом, одна из которых показана при большом увеличении.

Сигнал М-6-Ф образуется в результате фосфорилирования N-терминального маннозного остатка. Как показано на рисунке ниже, N-ацетилглюкозаминфосфат (G1cNAc-P) добавляется к С-6-гидроксильной группе избранного терминального маннозного остатка при участии фермента фосфотрансферазы (при болезни 1-клеток большинство ферментов лизосом не получают М-6-Ф сигнала, поскольку фосфотрансфераза у них отсутствует). Скорее всего, остаток G1cNAc-P добавляется на ранних этапах нахождения белка в аппарате Гольджи.

Затем специальный фермент, который присутствует в транс-Гольджи сети, удаляет остаток G1cNAc, открывая группу М-6-Ф. Таким образом, сигнал сортировки появляется только тогда, когда начинается сам процесс сортировки.

Конечно, для многих белков, транспортируемых по механизму экзоцитоза, характерно присутствие олигосахаридов с высоким содержанием маннозы, причем эти белки не являются ферментами лизосом. Поэтому, наряду с М-6-Ф сигналом сортировки, также должна существовать другая информация, специфичная только для лизосомальных ферментов. Эта информация не заложена в линейной последовательности аминокислот, как в случае многих других сигналов сортировки, а находится в определенном участке молекулы лизосомального фермента.
Вначале, до модификации олигосахаридного остатка, фосфотрансфераза должна узнать этот участок.

М-6-Ф сигнал сортировки узнается рецепторами М-6-Ф (существует два типа этих рецепторов), которые локализованы в транс-Гольджи сети. Цитоплазматические участки обоих типов рецепторов содержат сигналы сортировки, обеспечивающие транспорт в эндосомы. Один из них представляет собой тирозиновый сигнал, он может узнаваться АР-1 клатриновым адаптерным комплексом, расположенным в транс-Гольджи сети.

Другой сигнал, расположенный на цитоплазматической части М-6-Ф рецептора, содержит два остатка лейцина, находящихся в окружении кислых аминокислот. Этот сигнал отличается от таких же сигналов, обеспечивающих захват белков с клеточной поверхности, и взаимодействует с GGA-белком.

GGA относится к семейству белков, названных так потому, что они локализуются в аппарате Гольджи, содержат последовательности гомологичные дополнительному домену у-адаптина, и связываются с фактором АДФ-рибозилирования. Предполагается, что белки GGA являются упаковочными молекулами, которые помогают загружать М-6-Ф-рецепторы, связанные с лизосомальными ферментами, в клатриновые везикулы, отпочковывающиеся от транс-Гольджи сети. По-видимому, GGA передают М-6-Ф-рецептор и клатрин на комплекс АР-1, присутствующий в образовавшейся везикуле.

Как показано на рисунке ниже, образующиеся в транс-Гольджи сети клатриновые везикулы, вероятно, направляются в поздние эндосомы, где происходит диссоциация М-6-Ф-рецептора и связанного с ним фермента, подобно тому, как это осуществляется для комплекса рецептор-лиганд при эндоцитозе. Доставка фермента из транс-Гольджи сети в ранние эндосомы также может происходить более редким путем — через клеточную поверхность. Эндосомы обладают более кислой средой, чем транс-Гольджи сеть, и при кислых pH ферменты отщепляются от М-6-Ф-рецеп-торов, что приводит к накоплению свободных ферментов в люмене эндосом.

Затем М-6-Ф-рецепторы рециклируют из эндосом в транс-Гольджи сеть и повторно участвуют в транспортном процессе. При рециклировании используется другой адаптерный белок, TIP47, который узнает другой сигнал сортировки (содержащий фенилаланин/триптофан или остатки гидрофобных аминокислот) в цитоплазматическом участке М-6-Ф-рецептора. TIP47 отличается от других известных адаптеров тем, что он концентрирует в образующихся везикулах, которые возвращают М-6-Ф-рецепторы в транс-Гольджи сеть, белок Rab9. Rab9 участвует в дальнейшем адресовании этих везикул.

Сборка молекул сигнала сортировки с участием манноза-6-фосфатного рецептора.
Олигосахариды с высоким содержанием маннозы, связанные с ферментами лизосом,
подвергаются модификации в ранних цистернах аппарата Гольджи при добавлении к ним N-ацетилглюкозамин фосфата.
Остаток N-ацетилглюкозамина удаляется в последней из цистерн Гольджи.
При этом демаскируется остаток манноза-6-фосфата, который узнается рецепторами М-6-Ф.

Транспорт растворимых лизосомальных ферментов в эндосомы по механизму экзоцитоза представляет собой часть обычного процесса их созревания. Пока лизосомальные ферменты не достигнут конечного места назначения, они защищены от воздействия ферментов деградации. Существуют, по крайней мере, три механизма, которые обеспечивают активность ферментов только в определенных компартментах:

• Лизосомальные ферменты не проявляют активности при pH, характерном для ЭПР и аппарата Гольджи, и активируются только при кислых значениях pH, свойственных эндосомам и лизосомам. Таким образом, кислое значение pH в эндосомах не только благоприятствует диссоциации М-6-Ф-рецепторов, но и существенно для активации фермента.

• Некоторые лизосомальные ферменты образуются в ЭПР в виде проферментов, в N-терминальной области которых находится короткая последовательность, ингибирующая их активность. Ингибирование сохраняется до тех пор, пока последовательность не отщепится в эндосомах. Нередко отщепление носит «аутокаталитический» характер, т. е. определенная протеаза активируется самостоятельно, при достижении органеллы с достаточно низкой величиной pH.

• Некоторые активирующие ферменты представляют собой фосфатазы, которые расщепляют М-6-Ф-сигналы сортировки. Удаление этих сигналов помогает ограничить выход в транс-Гольджи сеть активных ферментов лизосом за счет предотвращения их связывания с рециклирующими М-6-Ф-рецепторами. Все эти события созревания начинаются на уровне поздних эндосом, при вступлении фермента на путь эндоцитоза. При последующем продвижении ферментов в лизосомы скорость протекания и эффективность этих событий увеличиваются.

Начиная от ранних эндосом и до лизосом происходит постепенное снижение величины pH: от 6,5-6,8 до 4,5-5,0. Поскольку для большинства лизосомальных ферментов оптимальное значение pH составляет При образовании в транс-Гольджи сети везикул, покрытых клатрином,
GGA может переносить рецепторы манноза-6-фосфата и клатрин на АР-1 адаптерные комплексы. Манноза-6-фосфатный сигнал сортировки используется для транспорта ферментов лизосом из транс-Гольджи сети на путь эндоцитоза.
Основной путь представляет собой прямой перенос из транс-Гольджи сети в поздние эндосомы.
Существует также дополнительный путь через клеточную поверхность.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник