Ziyosfera

Endosomalar

Эндосомалар эукариот ҳужайралардаги органеллалар тўплами ҳисобланиб, улар голжи мажмуасидан (шунингдек, мембранадан) келиб чиқадиган ҳужайра ичи транспортининг бир қисми. Эндосомаларнинг 3 тури фарқланади:эрта, кеч ва қайтариладиган эндосомалар. Эрта эндосомалар "етилиб" кеч эндосомаларга айланиши мумкин. Ҳужайра мембранасида эндоситоз усулида ҳосил бўлган дастлабги эндосомаларнинг кўпчилиги мембрамага яна қайца, бир қисми мембранадан узоқроққа ҳаракатланиб кеч эндосомаларни ҳосил қилади. Кеч эндосомлар одатда лизосомаларга айланади. Эндосомалар барқарор органелла ёки эндоситоз натижасида ҳосил бўлувчи вақтинчалик структуралар тарзида намоён бўлади. Ҳужайрада эндосомлар келиб чиқишини изоҳловчи икки “йўл” бўлиб, улар қуйидагилар:[1][2]

Барқарор йўл: Эндосомалар везикулар транспортни таъминловчи, барқарор органоид. Камолот (етилиш) модели: эндосомалар плазматик мембранадан келиб чиққан везикулалардан ҳосил бўлади. Кейинчалик эндосома таркиби ўзгариб боради ва етилган эндосомалардан лизосомалар келиб чиқади. Эндосомалар лизосомага айланиши учун мембранасида жойлашган манноза-6-фосфат рецепторлари орқали лизосомал энзимларни олади. Баъзи эндосомалар ДЕТ билан алоқа йўлига эга бўлиб, ДЕТда синтезланган лизосомал энзимлар яъни гидролазалар эндосомага етказиб берилади. Гидролаза ДЕТда ўзининг прекурсори прогидролазадан синтезланади. Бу оқсил (прогидролаза) "сигнал патч" орқали танилади ва ушланади. "Сигнал патч" шундан кейин манноза-6-фосфатни ўзига бириктиради. (бир қанча энзимлар воситасида) м-6-ф м-6-ф рецепторлари учун нишон бўлади. М-6-ф рецепторлари эрта ва кечки эндосомаларда, лизосома ва голжи аппаратида мавжуд. Кечки эндосомалар таркибидаги кислатали муҳит ҳисобидан прогидролаза м-6-ф рецепторларидан ажралади. Бундан кейин прогидролаза актив ҳолатга яъни гидролаза ҳолатига ўтади. Эрта ва кечки эндосомалар локализацияси, морфологияси, оксидлаш хусусияти ва функсиясига кўра фарқ қилади. Эрта ва кечки эндосомалар ҳужайранинг турли қисмларида жойлашади. Эрта эндосомалар перифериядан топилса, кечки эндосомалар ядро ҳамда голжи яқинида учрайди. Шунингдек, эрта эндосомалар тубуловезикулар тузилишга эга ҳисобланади. У ситоплазмага қараганда кўпроқ кислотали муҳит намоён қилади. (Пҳ=6.2-6.5) Кеч эндосомалар эса мураккаб тузилишли, кўпинча пиёзга ўхшаш ички мембранага эга. Ундаги муҳит кўпроқ кислатали, ўртача 5,5 Пҳ. ТЕМ татқиқотлари эрта ва кечки эндосома орасида модда тасувчи махсус мултивезикулар таначаларни (МВБс) аниқланди.[3][2]

Эрта эндосомалар ичидаги, кечки эндосомаларга ташилувчи оқсиллар айнан МВБс ичида сараланади, қайтарилувчи оқсиллардан ажратилади ва қадоқланади. Кечки эндосомалар охир оқибат етилиб лизосома ҳосил қилиши сабаб прелизосомалар деб аталади. Охирги илмий изланишлар лизосомалар бир бири билан ёки етилган лизосомлар билан қўшилиши аниқланди.

Лизосомалар

Лизосомалар ҳазм қилувчи органеллалар бўлиб, 60га яқин гидролитик энзимларга бой. (протеаза, нуклеаза, гликосидаза, липаза ва фосфолипаза). Шунингдек, лизосомалар аутофагия яъни жароҳатланган ёки муддатини ўтаган органеллаларни парчалаш хусусиятига эга. Биринчи назарияга кўра лизосомалар голжидан ҳосил бўлади ва улар бошланғич лизосома номини олади. Янги ҳосил бўлган лизосомалар иккиламчи лизосомалардан фарқли эндосомаларга қўшилади. Ҳозирги кунда эса кечки эндосомалар лизосомаларга айланиши қаъбул қилинган. Юқорида айтилганидай лизосома ферментлари ДЕТ да синтезланади м-6-ф рецепторлари ёрдамида кечки эндосомаларга ўзлаштирилади.[2][4]

Лизосомаларда ноёб мембрана шаклланган бўлиб, таркибидаги ферментлар ўзига таъсир қилмайди. Мембрана ғайриоддий фосфолипид тузилишга эга бўлиб, таркибида холестерин ва ноёб липид яъни лизобифосфат кислота сақлайди. Лизосомал мембрана оқсилларининг аксарияти мембрана билан боғланган оқсиллар (ЛАМПс) мембрана гликопротеинлари (ЛГПс) ҳамда интеграл мембрана оқсиллари (ЛИМПс) дан иборат. Бу 3 гуруҳ оқсиллар барча мембрана оқсилларининг 50% қисмини ташкил қилади. Шунингдек, бу оқсиллар ички юзада гликозилланади яъни углеводлар билан ҳимояланади. Бу эса гидролитик ферментлар таъсиридан сақлайди.

Лизосома мембранаси таркибидаги лизобифосфат кислаталар гидролитик ферментларнинг мембранага таъсирига қарши муҳим ҳимоя функсиясини бажаради, ферментлар фаоллигини чеклайди. Лизосомалар ва кеч эндосомаларда шунингдек Ҳ+ (протон) помпаси бўлиб, вадарод ионларини лизосомага ташийди. Натижада лизосома ичидаги муҳит (Пҳ) 4.7га тенглашади. Лизосома мембранасидаги транспорт оқсиллари эса ҳазм қилишнинг баъзи маҳсулотлари: нуклеотид, аминокислата, углеводларни ситоплазмадаги синтез жараёнларига ташийди.

Баъзи дори воситалари лизосома функсиясига таʻсир кўрсатиши мумкин. Масалан, безгакда қўлланиладиган хлорохин препарати лизосомада тўпланади. У лизосоманинг Пҳ қийматини оширади, шу билан кўплаб ферментларни инактив қилади. Хлорохиннинг безгакка таʻсири эса паразитнинг ҳазм вакуолосига кириши ва у ерда кислоталикни ошириши билан боғлиқ. Лизосома мембрана оқсиллари ДЕТда синтезланади, бироқ энзимларга ўхшаб м-6-ф сигнал йўли орқали ташилмайди. Оқсиллар икки йўлдан бири орқали ташилади:[1][4]

  • Конститутив секретор йўлда ЛИМПс голжи апаратидан везикулалар ичида чиқади ва ҳужайра юзасига етказилади. Бу ердан эса оқсиллар эндоситоздаги пуфакчалар таркибида дастлабги, кечки эндосомалар ва ниҳоят лизосомага етиб боради.
  • Голжидан ажралган везикулалардан олиш билан. ЛИМПс голжидаги саралаш ва қадоқлашдан кейин клатрин билан қопланган пуфакчаларда чиқади ва СНАРЕ оқсиллари ёрдамида кечки эндосомага бирлашади.

Уч йўл орқали лизасомаларга ҳужайра ичи ҳазми учун материал берилади. Ҳазм бўладиган материалларнинг аксарият қисми эндоситоз орқали етказиб берилса, ма`лум қисми ҳужайра эскирган қисмларининг ҳазмланиши учун лизасомага етказилади.

Экстраселлулар заррачалар фагоситози

Материаллар дастлаб қаъбул қилинган везикула – фагосома деб аталади ва у лизосомага қўшилиб фаголизосомага айланади. Экстраселлулар кичик заррачалар: протеинлар, плазматик мембрана оқсиллари пиноцитоз ва рецептор воситасидаги эндоситоз билан ҳужайра ичига қаъбул қилинади. Маҳсулотлар эндоситотик йўл билан эрта ва кечки эндосомаларга ва охир оқибат лизосомаларга ўтиб ҳазмланади. Ҳужайра ичи қисмлари: органелла, ситоплазматик оқсиллар ва бошқа таркибий қисмлар матрихдан ЭТ орқали ажратиб олинади. Лизосомага кўчирилади ва аутофагия жараёнида парчаланади. Лейкоцитлардаги азурофил гранулалар ҳам айнан лизосомалар ҳисобланади, лизосомаларда парчаланиш маҳсулотлари қолиб кеца ахлат тўла вакуола – қолдиқ танача (телолизосома) ҳосил бўлади. Нейронларда бу таначалар липофуцин гранулалари деб номланади. Баъзи лизосомал ферментларнинг етишмаслигида эса қаъбул қилинган субстрат ҳазм қилинмасдан тўпланишига олиб келади ва бу ҳолат лизасомал касалликлар деб номланади.[4][2]

Аутофагия

Аутофагия – ситоплазматик оқсиллар, органеллалар парчаланишини англатади. Кераксиз ёки шикастланган органеллаларнинг йўқ қилинишини та`минлайди. Маҳсулотлар қайта ишлатилади ва ҳужайра нормал ҳаёти учун сарфланади. Аутофагия очлик, дифференсироивка, ҳужайра қариши ва ўлимида муҳим рол ўйнайди. Сўнги татқиқотлар натижасида олимлар сутемизувчилар ҳужайрасида аутофагия билан боғлиқ бўлган бир неча генларни – Атг ларни топдилар. Ўсиш омиллари ва озуқанинг нормал бўлиши мТОР (маммалиан таргет оф рапамйcин) деб номланувчи серин/треонин киназаларни активлайди. мТОРнинг нормада бўлиши Атгни ингибирлаб турса, мТОРнинг очлик, юқори ҳарорат ва гипоксия натижасидаги етишмовчилиги Атгнинг активланишига олиб келади.[2]

Аутофагия 3турда бўлиши мумкин:

Макроаутофагия.

Макроаутофагия ёки оддий аутофагия: бунда органелла дастлаб икки ёки кўп қаватли мембрана билан ўралади ва аутофагосома деб номланади. Мембраналар ЭТдан шаклланиб изолация мембранаси деб аталади. Ушбу жараёнга Атг генлари билан кодланган бир қанча оқсиллар ёрдам беради. Дастлаб Атг12- Атг5-Атг16 оқсилларини ўз ичига олган комплекс ЭТнинг изолация мембранаси ҳосил бўлувчи қисмига бирикади. Кейинчалик Атг8 мембранага бирикади. Улар биргаликда мембрана шаклини ўзгартиради ва органеллани ўраб аутофагосомани шакллантиради. Аутофагосома шакллангандан кейин Атг оқсиллари аутофагосомадан ажралади. Лизосомал ферментлар аутофагосомага етказилгандан кейин у лизосомага айланади. Макроаутофагия жигардаги очликнинг дастлабки босқичларида пайдо бўлади.[2]

Микроаутофагия

Микроаутофагия – кичик оқсилларни лизосома мембранасига инвагинация қилиш орқали амалга ошириладиган ҳазмланиш жараёни.

Чаперон воситачилигидаги аутофагия (CМА)

Махсуслашган жараён бўлиб, фақат махсус турдаги оқсилларнинг рецепторлар орқали танилиши ҳамда лизосомага ўтишига олиб келади. Бундай жараён чаперон деб номланувчи рецепторларга боғлиқ бўлиб улардан бири ҳсc73 (ҳеат-шоcк чапероне протеин). Бу аутофагия орқали жигар ва буйрак ҳужайраси оқсилларининг тахминан 30%и парчаланади. Агар очлик 10соатдан ошса CМА кузатилади. Шунингдек, жигарда CМАнинг етишмовчилиги метоболизмга таʻсир кўрсатиб гликогеннинг сарфи ортиши ва унинг ўрнига жигарда ёғ заҳираланишига олиб келади. Ҳужайра шикастланишларда лизосома таркибини ҳужайрага тўкиши аутофагияга алоқаси бўлмаган – аутолиз жараёни ҳисобланади. Масалан яллиғланиш, бунда шу ҳужайра бутунлигича нобут бўлади. Яллиғланишда қўлланиладиган глукокортикоидларнинг та’сир механизми лизасома мембранаси барқарорлигини оширишга асосланади.[4]

Лизосомал касалликлар

Ҳозирда лизосомалар билан боғлиқ 50дан ортиқ ирсий касалликлар тарқалган бўлиб, улар лизосома таркибий қисмларини кодловчи генлар мутацияси билан боғлиқ. Улар “лизосомал омбор касалликлари” деб номланиши ҳам мумкин, бунга сабаб эса Х моддани парчаловчи фермент етишмаслиги оқибатида лизосомада Х модда тўпланиши юзага келади. Бундай касалликлар билан касалланиш ҳолати 1/7000 кўрсаткичида бўлиб, касалланган бола 15йилгача умр кўради. Қуйидаги жадвалда лизосомал касалликларнинг баъзи турлари ҳақида қисқача малумот берилган.[4][2][1]


Протеасомалар

Ҳужайра оқсиллари лизосомалар иштирокисиз, кўп миқдорда протеазалар сақлаган протеасома орқали парчалаши мумкин. Протеасомалар силиндирсимон тузилган органелла бўлиб, фақат ўзгаришга учраган оқсиллар: бутунлиги бузилган, денатурацияга учраган, ноодатий аминокислатаси бўлган оқсилларни парчалайди. (шунингдек тезда инактивация қилиниши керак бўлган нормал оқсилларни ҳам парчалайди, м: митотик сиклинлар, ўсимта супрессорлари, транскрипсион факторлар).[4]

Протеасома воситасида оқсилларни парчалаш жараёни 2 босқичдан иборат:

1. Полиубиквитинация: йўқ қилиниш керак бўлган оқсиллар, убиквитин деб номланган оқсил томонидан белгиланади. Белгилаш жараёни 3та убиквитинни активловчи Э1, Э2, Э3 лигазалар томонидан катализланади. Парчаланиши керак бўлган оқсил, дастлаб, бир убиквитин томонидан белгиланса, кейинчалик оқсил – убиквитин комплексига қолган убиквитин молекулалари келиб бирикади. Нишон оқсилга камида 4та убиквитиннинг занжир ҳосил қилиб бирикиши, протеосома учун сигнал бўлиб хизмат қилади.

2. Белгиланган оқсилнинг парчаланиши: ҳар бир протеасома ковак силиндр тузилишида бўлиб, марказида бочкасимон 20Сли ўзак қисм (cоре партиcле-CП) жойлашади. Айнан шу қисмда оқсиллар кичик полипептид ёки аминокислаталаргача парчаланади. CП нинг икки томонида 19Сли тартибга солувчи қисмлар (регулаторй партиcлес-РПс) жойлашган. Бир РП полиубиквитинни танийди ва нишон оқсилни убиквитиндан ажратиб (убиквитин молекулалари қайта ишлатилади), CП га юбориш функсиясини бажаради. Иккинчи РП эса оқсил парчаланишидан ҳосил бўлган полипептид ва аминокислаталарни чиқариш вазифасини бажаради.[4][2]

Патологик ҳолатлар

Протеосомаларда икки турдаги патологик ҳолатлар учраши мумкин. Биринчи гуруҳ убиквитинни активловчи ферментлар мутацияси натижасида юзага келади. Натижада, зарарланган соҳада анормал оқсиллар тўпланиши, кейинчалик бу оқсиллар ҳужайрани зарарланиши ҳамда ҳужайрадан чиқиб, ҳужайралараро бўшлиқда тўпланиши мумкин. Масалан: Ангелман синдроми, Хантингтон ва Алцгеймер касаллиги. Иккинчи гуруҳ паталогияда протеосома комплексига келадиган оқсиллар кўпайиши ҳисобидан органелла зўриқиб қолади. Протеосомалар иммун тизимида ҳам муҳим вазифаларни бажаради.[4]

Манбалар

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Инду Кҳурана, Аруши Кҳурана: Техтбоок оф медиcал пҳйсиологй; 2нд эдитион, 2009.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Леслиэ П. Гартнер, ПҳД: Техтбоок оф медиcал ҳистологй; фоуртҳ эдитион, 2017.
  3. ↑ Линда Cостанзо: Медиcал пҳйсиологй; 6тҳ эдитион, 2018.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 Мичаэл Ҳ. Росс,Wожcиэч Паwлина: Ҳистологй а техт анд атлас; Севентҳ Эдитион, 2016 
"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/19914441" dan olindi