Lysosomer bildas genom en avancerad biosyntetisk vÀg som inleds med att mRNA translateras till proteiner pÄ rER dÀr de viks och modifieras genom att manos och andra sockergrupper kopplas pÄ via N-lÀnkad glykosylering. Dessa förpackas i vesiklar tÀckta med COPII-proteiner som transporterar dem till Golgiapparaten. I Golgi sker ytterligare modifieringar, bland annat fosforylering av mannosrester, vilket Àr avgörande för att rikta enzymerna till lysosomerna. Vid brist pÄ denna fosforylering, som vid I-cellsjukdom, hamnar enzymerna fel och lysosomerna blir icke-funktionella.
Lysosomer spelar en central roll i endocytos och fagocytos. Vid fagocytos hos till exempel vita blodkroppar omges en patogen av membran och bildar en fagosom. Denna slÄs samman med en lysosom och bildar en fagolysosom, dÀr hydrolytiska enzymer bryter ner innehÄllet. I receptorförmedlad endocytos binder exempelvis LDL till receptorer pÄ membranet, vilket leder till vesikelbildning. I den resulterande endosomen pumpar proton-pumpar in vÀtejoner som sÀnker pH, vilket gör att LDL slÀpper frÄn sin receptor. Vesikeln snörs av i tvÄ delar: en för Ätervinning av receptorer, och en som transporterar LDL till lysosomen för nedbrytning.
NÀr lysosomer smÀlter samman med en annan vesikel och bryter ner dess innehÄll kallas det en sekundÀr lysosom. De nedbrutna Àmnena kan sedan skickas ut ur cellen via exocytos eller ÄteranvÀndas i cellens metabolism. Lysosomer Àr Àven nyckelaktörer i autofagi, dÀr cellen Ätervinner sina egna skadade eller Äldrande organeller. Dessa omges av ett dubbelmembran och bildar en autofagosom som smÀlter samman med en lysosom, varpÄ innehÄllet bryts ner.
Lysosoma enzymer trivs i sur miljö, dÀrför pumpas hela tiden vÀtejoner in frÄn omgivningen.
Autolys Àr den process dÀr en cell bryts ned av sina egna lysosomer efter att cellmembranet har skadats eller dött. Lysosomerna innehÄller hydrolytiska enzymer, sÄsom sura hydrolaser, som normalt Àr inneslutna för att skydda resten av cellen. Vid autolys frigörs dessa enzymer ut i cytoplasman, vilket leder till nedbrytning av cellulÀra komponenter som proteiner, nukleinsyror, lipider och organeller. Autolys Àr en viktig mekanism vid vÀvnadsnedbrytning efter celldöd och kan ocksÄ ses i samband med vissa sjukdomstillstÄnd samt vid naturliga processer som menstruation eller efter inflammation.
| Enzym | Funktion |
|---|---|
| Proteas | Bryter ned proteiner till aminosyror |
| Nukleas | Bryter ned DNA och RNA till nukleotider |
| Lipas | SpjÀlkar fetter (lipider) till fettsyror och glycerol |
| Glukosidas | Bryter ned polysackarider som glykogen till glukos |
| Sulfatas | Bryter ned sulfatgrupper frÄn glykosaminoglykaner |
| Fosfatas | AvlÀgsnar fosfatgrupper frÄn molekyler |
| Glykosidas | Klyver glykosidbindningar i kolhydrater |
| Fosfolipas | Bryter ned fosfolipider till fettsyror och andra komponenter |
| Arylsulfatas | Nedbrytning av sulfaterade molekyler, sÀrskilt i myelin |
| ÎČ-glukuronidas | Nedbrytning av glykosaminoglykaner |
| Sur fosfatas | Hydrolyserar fosfatgrupper, sÀrskilt benvÀvnad |
| Namn | Orsak | Detaljerad beskrivning av verkan |
|---|---|---|
| Tay-Sachs | Brist pÄ enzymet hexosaminidas A | Ackumulering av GM2-gangliosider i nervceller i hjÀrnan leder till progressiv neurodegeneration, muskeltonusförlust, blindhet och tidig död. |
| Fabrys sjukdom | Brist pÄ enzymet alfa-galaktosidas A | Uppbyggnad av globotriaosylceramid i kÀrlvÀvnad orsakar smÀrta, hudutslag, njurproblem, hjÀrtsjukdom och stroke. |
| Gauchers sjukdom | Brist pÄ enzymet glukocerebrosidas | Ackumulering av glukocerebrosid i makrofager resulterar i förstorad lever och mjÀlte, bensmÀrta, anemi och neurologiska symptom i vissa typer. |
| Niemann-Pick sjukdom | Brist pÄ enzymet sfingomyelinas (typ A och B) eller defekt kolesterol-transport (typ C) | Ansamling av sfingomyelin eller kolesterol i celler pÄverkar lever, mjÀlte, lunga och hjÀrna och leder till neurologisk försÀmring, andningsproblem och förkortad livslÀngd. |