Autofagie

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Autofagie je jedním z mechanizmů udržení buněčné homeostázy. V nejobecnějším slova smyslu se jedná o lysozomální rozklad proteinů. Autofagie patří mezi evolučně velmi staré procesy.

Druhy autofagie[editovat | editovat zdroj]

U vyšších eukaryot jsou rozeznávány tři základní typy autofagie:

  • makroautofagie, která je definována jako neselektivní proces degradace proteinů, při kterém se tvoří specifické buněčné organely zvané autofagozomy. K jejich vzniku dochází uzavřením složek cytosolu membránou za vzniku tzv. fagoforu. V dalším kroku dochází k fúzi autofagozomů s lysozomy za vzniku autolysozomů nebo také autofagolysozomů. Autolysozomy jsou jednomembránové struktury, ve kterých probíhá proteolytická hydrolýza bílkovin.
  • mikroautofagie, při níž dochází k lysozomální degradaci cytosolu, inkluzí a organel, a to přímou invaginací lysozomální membrány.
  • autofagie zprostředkovaná chaperony, při níž dochází k výjimečnému výběrovému rozkladu cytoplazmatických proteinů, které obsahují určitý pentapeptidový motiv KFERQ (Lys-Phe-Glu-Arg-Gln). Tyto proteiny jsou transportovány přes lysozomální membránu, kde se váží na specifický protein LAMP2a. Po vazbě proteinu na LAMP2a dochází k jeho rozpoznání řadou molekulárních chaperonů, zejména hsp73. Proteiny interagující s hsp73 jsou do lysozomů transportovány přednostně, a tím také přednostně odbourávány.

Molekulární mechanizmy[editovat | editovat zdroj]

Na autofagii se podílejí dva základní regulační mechanizmy. Jedním je regulace zprostředkovaná aktivitou kinázy mTOR (z angl. target of rapamycin, tedy „cíl rapamycinu“), která zapíná nebo vypíná autofagické dráhy podle nutričního stavu buněk. Druhým regulačním prvkem je eukaryotický iniciační faktor eIF2alfa kinázy Gcn2 a transkripční transaktivátor Gcn4. Další významnou kapitolou v autofagických procesech je vznik, zrání a recyklace autofagozomů. Na těchto procesech se podílejí především proteiny Atg (z angl. „AuTophaGy“). Všechny tyto procesy jsou podmíněny tvorbou multimerických proteinových komplexů.

Význam autofagie[editovat | editovat zdroj]

Je třeba rozlišovat autofagii, která probíhá za stavů nepatologických, od autofagie patologické. Za nepatologických stavů funguje autofagie jako adaptační mechanizmus nutný k přežívání za nepříznivých podmínek, a to jak extracelulárních (nedostatek živin, hypoxie, vysoká teplota), tak vnitrobuněčných (nahromadění poškozených nebo nadbytečných buněčných organel).

V podmínkách hladovění dochází k degradaci proteinů, nukleových kyselin a organel, např. peroxizomů, mitochondrií a endoplazmatického retikula. U mnohobuněčných organizmů má autofagie zvláštní význam při regulaci embryonálního a postnatálního vývoje. Studium významu autofagie během patologických stavů nabývá v poslední době na významu. S autofagozomálními procesy se pojí etiopatogeneze řady nervových, myodegenerativních a infekčních chorob. Velký význam má vztah autofagie a karcinogeneze (vznik nádorů).

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]