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Os cientistas reconstroem os factores envolvidos na formação de autophagosomes

Autophagy, do grego para “auto-comer”, é um processo essencial que isole e recicl componentes celulares sob circunstâncias do esforço ou quando os recursos são limitados. As cargas tais como proteínas misfolded ou os organelles danificados são capturadas em um compartimento dobro do membrana-limite chamado o autophagosome e visado para a degradação.

Interesses fundamentais de uma pergunta precisamente como estes de “sacos lixo” formam na pilha. Os cientistas conduzidos por martas de Sascha dos laboratórios de Max Perutz, por um empreendimento misto da universidade de Viena e pela universidade médica de Viena, têm reconstruído agora as primeiras etapas na formação de autophagosomes.

Mostram que as vesículas minúsculas carregadas com a proteína Atg9 actuam como a semente de que o autophagosome emerge. O estudo é publicado na “ciência”.

O primeiro formulário de Autophagosomes como as membranas em forma de chávena na pilha, que vêm então traga o material celular designado para a destruição. A formação destas membranas é catalisada por uma maquinaria complexa das proteínas.

Nós temos um conhecimento muito bom dos factores envolvidos na formação dos autophagosomes, mas como vêm junto iniciar a formação destas membranas tem sido até agora enigmática.”

Martas de Sascha, líder do grupo, laboratórios de Max Perutz

Um dos factores é Atg9, uma proteína cuja a importância no processo seja sabida, mas cuja o papel não era claro. Atg9 é encontrado nos vesi-cles intracelulares pequenos.

Os pesquisadores Justyna Sawa-Makarska, Verena Baumann e Nicolas Coudevylle do laboratório das martas mostram agora que formam uma plataforma em que a maquinaria autophagy pode montar para construir o autophagosome.

“As vesículas Atg9 são abundantes na pilha, que os meios eles podem ràpida ser recrutados quando os autophagosomes são necessários”, explicam martas de Sascha do líder do grupo.

As pilhas encapsulam a carga nas vesículas, de modo que possam correctamente ser transportadas e degradado em um ambiente químico que seja diferente a esse encontrado normalmente nas pilhas. Autophagosomes consiste conseqüentemente em uma membrana dobro feita dos phospholipids.

Este envelope gorduroso cria um pacote impermeável que separe o material dos arredores aquosos da pilha e das marcas ele para a degradação. Contudo, as vesículas Atg9 não fornecem o volume dos lipidos ao crescimento autophagosome.

De onde o material para esta membrana vem então? Os cientistas igualmente encontraram uma resposta possível a esta pergunta: “Nós poderíamos mostrar que as proteínas de transferência do lipido do recruta das vesículas Atg9”, dizem martas de Sascha. Estas proteínas constroem uma ponte sobre as vesículas Atg9 crescentes ao segundo estômago endoplasmic (ER). Desta maneira, os lipidos são transferidos do ER a emergir autophagosome, de modo que possa crescer em tamanho.

Para compreender uma maquinaria complexa goste da pilha, ajuda frequentemente a desmontá-la e a reconstrui-la. A biogénese de autophagosome envolve proteínas numerosas. Isolando e caracterizando 21 destes componentes, os cientistas puderam reconstruir as peças da maquinaria autophagy no “tubo de ensaio” - um processo laborioso que tomasse martas de Sascha e sua equipe quase dez anos.

“Com esta aproximação nós poderíamos reconstituir as etapas adiantadas da biogénese autophagosome em uma maneira controlada”, diz. Com o conjunto de ferramentas elaborado o laboratório das martas tornou-se, os cientistas aponta agora desembaraçar os passos seguintes na biogénese do autophagosome.

Source:
Journal reference:

Sawa-Makarska, J., et al. (2020) Reconstitution of autophagosome nucleation defines Atg9 vesicles as seeds for membrane formation. Science. doi.org/10.1126/science.aaz7714.