La autofagia es un proceso de autodegradación que utilizan las células para eliminar componentes innecesarios o dañados. Hay varias formas de autofagia, incluida la macroautofagia, que es un sistema de degradación masiva que se utiliza para dirigir materiales en el citosol de la célula a orgánulos llamados lisosomas para la descomposición enzimática. Sin embargo, incluso los propios lisosomas a veces necesitan degradarse. Recientemente, investigadores de la Universidad de Osaka examinaron los detalles moleculares específicos de cómo se seleccionan y marcan los lisosomas dañados para su eliminación.

En un artículo reciente publicado en Cell Reports , el equipo describió un proceso llamado lisofagia, la forma específica de autofagia selectiva responsable de eliminar los lisosomas dañados. Estudios previos han demostrado que sustancias como toxinas, lípidos y colesterol o cristales de urato pueden romper los lisosomas. Además de hacer que el orgánulo sea disfuncional, este daño también puede inducir estrés oxidativo e inflamación que pueden conducir al desarrollo de enfermedades. Por lo tanto, la célula usa la lisofagia para abordar esto. Sin embargo, los mecanismos que controlan cómo las células pueden reconocer los lisosomas dañados y atacarlos para su degradación no se comprenden completamente.

"Sabemos por investigaciones anteriores que los lisosomas pueden ser marcados por una enzima específica, SCFFBXO27, a través de un proceso llamado poliubiquitinación", dice uno de los autores principales, Hirofumi Teranishi. "La expresión de SCFFBXO27 solo se ha observado en el cerebro y los tejidos musculares, por lo que planteamos la hipótesis de que debe existir otra enzima más ubicua para la lisofagia en otros tipos de células".

El equipo usó perlas de poliestireno recubiertas con un reactivo que podría inducir daño endosomal y luego ser ubiquitinado. Luego aislaron las perlas mediante centrifugación y utilizaron un método llamado espectrometría de masas para identificar las proteínas asociadas con ellas, y finalmente redujeron la lista a 123 proteínas.

"Con la ayuda de técnicas moleculares en las que pudimos reducir la expresión de estas diversas proteínas, descubrimos que las proteínas llamadas CUL4A, DDB1 y WDFY1 componen un complejo que responde al daño lisosomal", explica Maho Hamasaki, autor principal del estudio. /P>

La caracterización posterior indicó que este complejo actúa preferentemente durante la lisofagia y facilita la adición de las moléculas de ubiquitina. La proteína WDFY1 es necesaria para reconocer específicamente los lisosomas dañados.

"Entonces nos preguntamos qué parte del lisosoma es reconocida por este complejo proteico", dice Teranishi. "Se examinaron numerosas proteínas lisosomales, hasta que descubrimos que LAMP2 es la que está ubiquitinada por el complejo CUL4A".

El equipo también descubrió que la presencia de LAMP2 y su interacción con WDFY1 son esenciales para iniciar el proceso de lisofagia. En general, estos hallazgos brindan información crítica sobre los mecanismos moleculares que son fundamentales para la lisofagia. Esto también puede ayudar a combatir enfermedades en las que este proceso está desregulado. En el futuro, los investigadores planean determinar detalles más precisos sobre cómo el complejo CUL4A reconoce LAMP2. + Explora más

Vía PITT:los científicos descubren cómo las células reparan el 'sistema de reciclaje' que promueve la longevidad