Međunarodni istraživački tim na čelu sa Univerzitetom u Osaki identifikovao je novi mehanizam ključan za pokretanje autofagije, procesa samodegradacije koji ćelije koriste da eliminišu nepotrebne ili oštećene komponente. Poslednjih godina, autofagija je takođe prepoznata po svojoj ulozi u starenju i regulisanju životnog veka.
Tokom autofagije, intracelularni molekuli i strukture se sekvestriraju unutar strukture vezane za membranu poznate kao autofagozom, koja se kasnije razgrađuje u lizozomima. Dobro je poznato da formiranje autofagosoma uključuje koordinirano delovanje više proteina povezanih sa autofagijom.
Ranije je istraživačka grupa otkrila da se formiranje autofagozoma odvija na membrani endoplazmatskog retikuluma u neposrednoj blizini mitohondrija unutar ćelija. Takođe su otkrili da je kompleks PI3K, protein povezan sa autofagijom, neophodan za ovaj proces formiranja. Aktivnost PI3K kompleksa kontroliše ULK1 kompleks.
Poznato je da se kompleks ULK1 translocira iz citoplazme u membranu endoplazmatskog retikuluma, gde se autofagozomi formiraju na početku autofagije. Međutim, osnovni mehanizam i značaj ovog procesa do sada nisu bili u potpunosti shvaćeni.
U članku objavljenom u Nature Communications, istraživački tim je otkrio da palmitoilacija ULK1 pokreće niz reakcija koje pokreću autofagiju.
Tim je identifikovao ZDHHC13, enzim palmitoilacije, kao ključnog igrača u ovom procesu kroz njihovu potragu za intracelularnim faktorima uključenim u iniciranje autofagije.
Mutacije ZDHHC13 su povezane sa različitim bolestima, uključujući Huntingtonovu bolest, dok je autofagija takođe uključena u razvoj i napredovanje stanja kao što su rak i neurodegenerativni poremećaji.
Viši autor Maho Hamasaki je objasnio: „Naš tim je otkrio da ZDHHC13 palmitoilira ULK1, lokalizujući tako ULK1 kompleks na mesta formiranja autofagozoma. Ova palmitoilacija je takođe uključena u fosforilaciju proteina ATG14L unutar PI3K kompleksa, što zauzvrat reguliše aktivnost PI3K kompleks.“
Očekuje se da će razumevanje molekularnih mehanizama koji pokreću autofagiju poboljšati naše znanje o bolestima povezanim sa autofagijom.
Glavni autor Keisuke Tabata je dodao: „Autofagija ne samo da obezbeđuje izvor hranljivih materija kroz unutarćelijsku degradaciju, već takođe igra ključnu ulogu u održavanju normalne ćelijske funkcije i sprečavanju različitih patologija. Nastavićemo da istražujemo kako autofagija počinje, unapređujući naše razumevanje mehanizama koji stoje iza povezanih bolesti“.
