2) внутриклеточное переваривание (+)
3) образование веретена деления
4) синтез АТФ
Лизосома — мембранный органоид, содержащий набор кислых гидролаз: протеаз, липаз, нуклеаз, гликозидаз и фосфатаз. Эти ферменты расщепляют белки, липиды, нуклеиновые кислоты и полисахариды, поступившие в клетку путём эндоцитоза или фагоцитоза, а также компоненты собственных органелл при аутофагии. Оптимум их активности поддерживается кислой средой внутри лизосомы — примерно pH 4,5–5,0, которая создаётся протонной V-АТФазой.
Лизосомное переваривание обеспечивает утилизацию макромолекул и возврат продуктов распада — аминокислот, моносахаридов, нуклеотидов и жирных кислот — в метаболический пул клетки. Гидролазы синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, проходят через аппарат Гольджи и направляются в лизосомы, в том числе с участием маркера маннозо-6-фосфата. Нарушение синтеза фермента, его транспорта, функции лизосомной мембраны или аутофагии приводит к лизосомным болезням накопления.
| Структура | Основная функция | Ключевой механизм или диагностический ориентир |
|---|---|---|
| Лизосома | Гидролитическое расщепление внутриклеточного и эндоцитированного материала | Кислые гидролазы; при дефекте накапливаются субстраты, возможны органомегалия, костные и неврологические проявления |
| Протеасома | Деградация преимущественно короткоживущих и дефектных цитозольных белков | Убиквитин-протеасомная система; не расщепляет крупные органеллы и внеклеточный материал |
| Митохондрия | Окислительное фосфорилирование и синтез АТФ | Дефекты сопровождаются энергетической недостаточностью, лактатацидозом, миопатией и поражением нервной системы |
| Ядро | Хранение и реализация генетической информации | Содержит хроматин и обеспечивает репликацию ДНК, транскрипцию и регуляцию экспрессии генов |
| Центросома | Организация микротрубочек и формирование веретена деления | Состоит из центриолей и перицентриолярного материала; участвует в распределении хромосом при митозе |
| Эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи | Синтез, модификация и сортировка белков и липидов | Аппарат Гольджи участвует в маркировке лизосомных ферментов и их доставке к месту назначения |
| Пероксисома | Окисление жирных кислот и обезвреживание перекиси водорода | Нарушения вызывают накопление очень длинноцепочечных жирных кислот и поражение нервной системы, печени и надпочечников |
В генетической диагностике лизосомных болезней накопления оценивают активность соответствующей ферментной системы в лейкоцитах, фибробластах или сухом пятне крови. Подтверждение проводят молекулярно-генетическим исследованием гена, кодирующего фермент, белок-активатор или компонент внутриклеточного транспорта. Лечение отдельных заболеваний включает ферментозаместительную терапию, субстрат-редуцирующую терапию и, в некоторых случаях, трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Таким образом, основное назначение лизосомы связано не с синтезом энергии или хранением ДНК, а с контролируемой деградацией и переработкой клеточного материала.