Yanlış katlanmış proteinler veya hasarlı hücre organelleri gibi hücrenin kendi sitosolik materyalinin parçalandığı hücre içi bir süreçtir.
Mekanizma
- Otofajide, hücresel materyal otofagozom adı verilen özel bir organel içine alınır. Bu, lizozomlarla birleşerek otofagolizozomlar olarak bilinen şeyi oluşturur. Otofagozomlardan gelen siyotosolik materyal, lizozomlardaki enzimler tarafından parçalanır.
- Otofagozomlar, sözde fagofordan de novo oluşturulur. Bu zar koleksiyonu, çeşitli sözde ATG proteinlerinin görevlendirildiği bir platform görevi görür. Bunlar, otofagozomun oluşumuna, genişlemesine ve kapanmasına yol açan belirli bir sırayla hareket ederler. Bu ATG proteinlerinin yaklaşık 20’si şu anda memeli hücrelerinde bilinmektedir, ancak ilgili işlevler henüz kesin olarak açıklığa kavuşturulmamıştır. Ayrıca fagofor zarlarının nereden geldiği de belirsizdir. Şu anda kaynağın endoplazmik retikulum olduğuna inanılmaktadır.
Regülasyon
Otofaji, her ökaryotik hücrede meydana gelir, ancak normal koşullar altında küçük bir ölçüde. Besin eksikliği varsa, otofaji uyarılır ve daha yoğun bir şekilde ilerler. Burada amino asit eksikliği özellikle önemlidir. Otofaji, TOR kompleksi tarafından düzenlenir. Bu serin / treonin protein kinaz, belirli ATG proteinleri dahil çok çeşitli proteinleri fosforile eder. Yeterli amino asit mevcutsa, TOR kompleksinin aktivitesi, otofagozom oluşumunu baskılar. Bir amino asit eksikliğine ek olarak, hipoksi veya TOR kompleksi yoluyla belirli büyüme faktörlerinin aktivitesi gibi diğer sinyaller otofajiyi kontrol eder.
İşlevi
- Otofaji, hücresel kalite kontrolün temel bir parçasıdır ve bir hücrenin işlevselliğini sürdürmek için gereklidir. Yanlış katlanmış proteinlerin veya hasarlı organellerin parçalanması, hücre süreçleri üzerindeki olumsuz etkileri önler ve amino asitler, yağ asitleri veya karbonhidratlar gibi molekülleri anabolizma için hücrenin kullanımına sunar. Yüksek sentez oranına sahip hücreler, örneğin hepatositler gibi çok fazla otofaji yapmak zorundadır.
- Otofaji, programlanmış hücre ölümü olan apoptozu etkiler. Mitokondriyal solunum zincirinde bulunan bir protein olan Sitokrom c, apoptozu indükleyen bir faktördür. Protein daha sonra mitokondri hasar gördüğünde sitozole girer. Sitokrom c’nin salınması, otofaji yoluyla zamanında bozunma yoluyla önlenebilir. Organelin hedeflenen parçalanmasına mitofaji de denir.
- Otofaji ve apoptoz, farklı şekillerde etkileşime girer. Birlikte, hücreler içinde ve tüm dokularda kalite kontrol sağlarlar.
- Ayrıca otofaji, tüm canlıların bağışıklık sisteminde önemli bir rol oynar. Hücreye nüfuz eden patojenler veya yabancı proteinler, hücreler tarafından parçalanabilir ve böylece zararsız hale getirilebilir. Bu nedenle, otofaji, bağışıklık tepkisinde çok önemlidir.
- Bazı yaşam formları, bazı metamorfik süreçler için otofajiyi kullanır, örneğin böcekler: Larvadan imago’ya dönüşüm sırasında, doku pupa sırasında önce otofajidir ve sonra yeniden düzenlenir.
