लाइसोसोम, एंडोसोम और निम्नीकरण

लाइसोसोम अम्लीय, हाइड्रोलस-भरे अंगक होते हैं जो कोशिका के प्रमुख निम्नीकरण डिब्बे के रूप में कार्य करते हैं, जो एंडोसोमल प्रणाली और ऑटोफैगी के माध्यम से वितरित सामग्री को तोड़ते हैं। उन्हें पोषित करने वाले एंडोसोम आंतरिकृत कार्गो को छांटते और परिपक्व करते हैं, जबकि लाइसोसोम को अब न केवल एक पुनर्चक्रण केंद्र के रूप में बल्कि एक सिग्नलिंग हब के रूप में भी पहचाना जाता है जो पोषक तत्वों को महसूस करता है और निकासी का समन्वय करता है।

Definition

लाइसोसोम झिल्ली-बद्ध अंगक होते हैं जिनमें एक अम्लीय लुमेन होता है जो हाइड्रोलिटिक एंजाइमों से भरपूर होता है जो एंडोसोमल मार्ग और ऑटोफैगी के माध्यम से वितरित मैक्रोमोलेक्यूल्स को नीचा दिखाते हैं, उनके टूटने वाले उत्पादों का पुनर्चक्रण करते हैं और एक सेलुलर पोषक तत्व-संवेदन और सिग्नलिंग केंद्र के रूप में कार्य करते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि एंडोसोमल छंटाई और परिपक्वन मार्ग, लाइसोसोमल बायोजेनेसिस और एसिड-हाइड्रोलस वातावरण, उन मार्गों को शामिल करती है जिनके द्वारा कार्गो लाइसोसोम तक पहुंचता है (एंडोसाइटोसिस, फैगोसाइटोसिस और ऑटोफैगी), और पोषक तत्व संवेदन और होमियोस्टेटिक सिग्नलिंग में लाइसोसोम की भूमिका। यह एक कोशिका-जीव विज्ञान और ऊतक विज्ञान संदर्भ विषय है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• कोशिका की सतह पर आंतरिकृत कार्गो एंडोसोम के माध्यम से लाइसोसोम तक कैसे परिपक्व होता है?
• अम्लीय, हाइड्रोलिटिक लाइसोसोमल वातावरण कैसे उत्पन्न और समाहित होता है?
• ऑटोफैगी निम्नीकरण के लिए इंट्रासेलुलर सामग्री कैसे वितरित करती है?
• लाइसोसोम पोषक तत्वों को कैसे महसूस करता है और सेलुलर चयापचय का समन्वय करने के लिए संकेत कैसे देता है?

Key concepts

• प्रारंभिक और देर से एंडोसोम
• एंडोसोम परिपक्वन और छंटाई
• लाइसोसोमल एसिड हाइड्रोलस और V-ATPase
• ऑटोफैगी और ऑटोफैगोसोम
• फैगोसाइटोसिस और हेटेरोफैगी
• हाइड्रोलस का मैनोज-6-फॉस्फेट लक्ष्यीकरण
• लाइसोसोमल पोषक तत्व संवेदन और सिग्नलिंग

Key theories

ऑटोफैगी

कोशिकाएं साइटोप्लाज्मिक घटकों और क्षतिग्रस्त अंगकों को डबल-झिल्ली ऑटोफैगोसोम के भीतर अलग करती हैं जो निम्नीकरण के लिए लाइसोसोम के साथ जुड़ते हैं, जिससे तनाव और पोषक तत्वों की कमी के तहत आत्म-नवीकरण और अस्तित्व संभव होता है।

सिग्नलिंग हब के रूप में लाइसोसोम

निम्नीकरण से परे, लाइसोसोमल सतह अमीनो-एसिड की उपलब्धता को महसूस करती है और पोषक तत्व संकेतों को एकीकृत करती है—लाइसोसोम में mTORC1 सक्रियण द्वारा उदाहरण—अंगक को विकास और निकासी कार्यक्रमों से जोड़ती है।

Mechanisms

एंडोसाइटोसिस द्वारा ली गई सामग्री प्रारंभिक एंडोसोम में प्रवेश करती है, जो सतह पर पुनर्चक्रण या निम्नीकरण के लिए कार्गो को छांटती है; विनाश के लिए नियत कार्गो को बनाए रखा जाता है क्योंकि एंडोसोम परिपक्व होता है, अम्लीय होता है और अंततः अपनी सामग्री को लाइसोसोम तक पहुंचाता है। लाइसोसोमल हाइड्रोलस को स्रावी मार्ग में संश्लेषित किया जाता है, वितरण के लिए टैग किया जाता है और एक अम्लीय लुमेन में केंद्रित किया जाता है जिसे एक वैक्यूलर प्रोटॉन पंप द्वारा बनाए रखा जाता है, जहां वे प्रोटीन, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड और कार्बोहाइड्रेट को नीचा दिखाते हैं। इंट्रासेलुलर घटक ऑटोफैगी द्वारा लाइसोसोम तक पहुंचते हैं, जिसमें डबल-झिल्ली ऑटोफैगोसोम साइटोप्लाज्म और अंगकों को निगलते हैं और लाइसोसोम के साथ जुड़ते हैं। लाइसोसोमल झिल्ली पोषक तत्व की स्थिति को भी महसूस करती है और सिग्नलिंग के लिए एक मंच के रूप में कार्य करती है जो सेलुलर निकासी को विकास और चयापचय के साथ समन्वयित करती है।

Clinical relevance

व्यक्तिगत लाइसोसोमल एंजाइमों की कमी से लाइसोसोमल भंडारण विकार होते हैं, और विनियमित ऑटोफैगी और लाइसोसोमल सिग्नलिंग न्यूरोडीजेनरेशन, चयापचय रोग और उम्र बढ़ने में शामिल हैं। यह प्रविष्टि इसमें शामिल सामान्य निम्नीकरण और सिग्नलिंग तंत्र का वर्णन करती है और व्यक्तिगत नैदानिक ​​या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

लाइसोसोम की खोज क्रिश्चियन डी डुवे ने 1950 के दशक में कोशिका विभाजन के माध्यम से की थी, जिसने अव्यक्त एसिड हाइड्रोलस से भरा एक कण प्रकट किया; उन्होंने बाद में इसका नाम रखा और 1974 का नोबेल पुरस्कार साझा किया। योशिनोरी ओसुमी द्वारा ऑटोफैगी का आणविक विच्छेदन, जिसे फिजियोलॉजी या मेडिसिन में 2016 के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली, और बाद के काम ने लाइसोसोम को एक सिग्नलिंग केंद्र के रूप में स्थापित किया, जिससे अंगक की भूमिका की समझ बदल गई।

Key figures

• Christian de Duve
• Daniel Klionsky
• Yoshinori Ohsumi
• Andrea Ballabio
• David Sabatini

Seminal works

• klionsky2000
• mizushima2008
• saftig2009

Frequently asked questions

एंडोसोम और लाइसोसोम में क्या अंतर है?

एंडोसोम छंटाई और परिपक्वन डिब्बे होते हैं जो आंतरिकृत सामग्री प्राप्त करते हैं और उसका भाग्य तय करते हैं, जबकि लाइसोसोम टर्मिनल, अत्यधिक अम्लीय डिब्बे होते हैं जहां हाइड्रोलिटिक एंजाइम वास्तव में वितरित कार्गो को नीचा दिखाते हैं।

ऑटोफैगी लाइसोसोम का उपयोग कैसे करती है?

ऑटोफैगी में एक डबल-झिल्ली ऑटोफैगोसोम साइटोप्लाज्मिक सामग्री या क्षतिग्रस्त अंगकों को निगलता है और लाइसोसोम के साथ जुड़ता है, जिसके हाइड्रोलस सामग्री को पुनर्चक्रण के लिए तोड़ते हैं।