Autofagi dan Degradasi Lisosom

Autofagi adalah proses teratur di mana sel menelan dan mengirimkan komponennya sendiri ke lisosom untuk degradasi, mendaur ulang material dan menghilangkan struktur yang rusak.

Definition

Autofagi adalah proses di mana sel mengasingkan sebagian sitoplasma atau organelnya sendiri dalam membran dan mengirimkannya ke lisosom untuk degradasi; degradasi lisosom adalah pemecahan makromolekul oleh hidrolase asam lisosom.

Scope

Topik ini mencakup lisosom sebagai kompartemen degradatif sel, jalur di mana material mencapainya, dan jalur autofagi di mana autofagosom menangkap sitoplasma dan organel, termasuk peran autofagi dalam stres nutrisi, kontrol kualitas, dan homeostasis.

Core questions

• Apa itu lisosom dan bagaimana ia mendegradasi material?
• Bagaimana autofagosom terbentuk dan menangkap kargo?
• Bagaimana autofagi diinduksi oleh kelaparan dan stres?
• Bagaimana autofagi berkontribusi pada kontrol kualitas dan homeostasis?

Key theories

Lisosom sebagai organel degradatif

de Duve mengidentifikasi lisosom sebagai kompartemen terikat membran dari hidrolase asam yang mendegradasi makromolekul, menyediakan tujuan untuk kargo autofagi dan endositik.

Dasar genetik autofagi

Gen autofagi yang lestari, yang didefinisikan pada ragi, mengarahkan pembentukan autofagosom dan fusi mereka dengan lisosom, menetapkan autofagi sebagai jalur yang diatur.

Mechanisms

Lisosom mengandung hidrolase asam yang mendegradasi protein, lipid, asam nukleat, dan karbohidrat yang dikirimkan melalui endositosis atau autofagi. Dalam makroautofagi, membran berbentuk cawan mengembang untuk menyelimuti sitoplasma atau organel yang rusak, membentuk autofagosom bermembran ganda yang menyatu dengan lisosom sehingga isinya terdegradasi dan produknya didaur ulang. Serangkaian protein autofagi yang lestari mengontrol inisiasi, pertumbuhan membran, dan pemilihan kargo, dan jalur ini sangat diinduksi oleh kelaparan nutrisi dan stres lainnya.

Clinical relevance

Autofagi dan degradasi lisosom menyediakan nutrisi selama stres, membuang komponen yang rusak, dan menjaga kontrol kualitas seluler, menjadikannya sentral bagi homeostasis sel. Perlakuan di sini bersifat deskriptif dan non-preskriptif.

History

Penemuan lisosom oleh de Duve pada pertengahan abad kedua puluh mengungkapkan kompartemen degradatif sel; diseksi genetik autofagi oleh Ohsumi pada ragi pada tahun 1990-an mendefinisikan mekanisme dan mengubah autofagi menjadi jalur yang dipahami secara molekuler.

Key figures

• Christian de Duve
• Yoshinori Ohsumi

Seminal works

• ohsumi2014
• deduve1966

Frequently asked questions

Apa itu autofagosom?

Ini adalah vesikel bermembran ganda yang terbentuk untuk menyelimuti sebagian sitoplasma atau organel yang rusak dan kemudian menyatu dengan lisosom sehingga isinya dapat dipecah.

Kapan autofagi paling aktif?

Autofagi sangat meningkat selama kelaparan nutrisi, ketika mendaur ulang komponen internal menyediakan blok bangunan, dan juga meningkat ketika sel harus membersihkan struktur yang rusak.