Лизосомные ферменты

Рис. 21-21. Генетический дефект при болезни Тея-Сакса. В результате нормального расщепления ганглиозида Ом2 под действием лизосомного фермента К-ацетилгексозаминидазы образуется Н-ацетил-В-галактозамин и ганглиозид Омз. При болезни Тея-Сакса этот фермент поврежден и поэтому в лизосомах, главным образом в клетках мозга, накапливается ганглиозид См2-

Лизосомы представляют собой пузырьки, окруженные одиночной мембраной и содержащие полный набор ферментов для расщепления практически любого компонента клетки. Лизосомы, по-видимому, образуются из мембран Гольджи. В клетках, способных захватывать частички пищи (например, у амеб), лизосомы являются источником ферментов для ее расщепления. Лизосомы переваривают также отработанные или излишние клеточные компоненты, в том числе митохондрии. Лизосомы — жизненно необходимые клеточные органеллы [23, 24] некоторые серьезные болезни человека обусловлены отсутствием именно, специфических лизосомных ферментов. [c.34]

В клетке нет ничего статичного. Структуры постоянно создаются и снова разрушаются. Всё с большей или меньшей скоростью подвергается взаимопревращению. Гидролитические ферменты атакуют все полимеры, из которых состоят клетки, а активные катаболические реакции разрушают образующиеся в результате таких атак мономеры. Мембранные структуры также подвергаются изменениям в результате гидроксилирования и гликозилирования. Эти реакции являются источником движущей силы, обеспечивающей перемещение материала, образующегося в результате распада мембран, на наружную поверхность клетки. В это же время другие процессы, включая процессы распада под действием лизосомных ферментов, дают возможность материалу, из которого строятся мембраны, вновь проникать в клетку. Окислительные процессы приводят к разрушению веществ гидрофобной природы, таких, как стерины и жирные кислоты мембранных липидов, и к их превращению в более легко растворимые вещества, которые затем распадаются н подвергаются полному окислению. [c.502]

В настоящее время точке зрения, такое действие этих I гормонов связано с ингибированием хемотаксиса лейкоцитов и со стабилизацией лизосомных мембран. Известно, что выход лизосомных ферментов в ткани играет важную роль в патогенезе воспалительной реакции. [c.110]

Вскоре было показано, что все корректирующие факторы представляют собой специфические белки. Более подробный анализ показал, что это лизосомные ферменты, участвующие в расщеплении сульфатированных гликозаминогликанов. Важную роль в выяснении механизмов подоб- [c.34]

Известно, что при определенных обстоятельствах ферменты могут поглощаться дефектными клетками, что приводит к коррекции дефекта. Этот факт свидетельствует о возможности ферментной терапии. Однако до сих пор не удавалось получить достаточно очищенных ферментов, а переливания больших количеств лейкоцитов или сыворотки приводили лишь к незначительному улучшению, в большинстве же случаев результаты были сомнительными. Поглощение клеткой лизосомного фермента является высокоспецифичным процессом, в котором участвует определенный маркерный участок, распознаваемый в полипептидной молекуле фермента он может быть разным для разных тканей [1240]. Тем не менее этот подход представляется многообещающим. [c.37]

Описанный в этом разделе феномен обнаружен и в тех секреторных клетках, которые путем экзоцитоза секретируют вещества постоянно. Это клетки, секретирующие коллаген и гликопротеины, макрофаги, секретирующие лизосомные ферменты, и клетки миеломы, секретирующие иммуноглобулины. В этом случае ускоренный пиноцитоз используется для доставки мембранного материала в аппарат Гольджи, где затем вновь формируются секреторные гранулы. [c.59]

Согласно сигнальной гипотезе (1971), необходимая информация о секреции белковых макромолекул находится в молекуле матричной РНК, содержащей сразу вслед за инициирующим кодоном несколько (30—40) триплетов, кодирующих сигнальную (лидерную) аминокислотную последовательность белка. Это своеобразный опознавательный знак белка. Новообразованные полипептидные цепи секретируемых белков, лизосомных ферментов и некоторых интегральных мембранных белков содержат на Ы-конце сигнальный пептид. Как известно, для многих таких пептидов характерна высокая гидрофобность и наличие 1—2 положительных зарядов на Ы-конце пептида, т. е. гидрофобному участку предшествует основная аминокислота. Все это облегчает взаимодействие с полярными группами фосфолипидов и прохождение через гидрофобный слой мембран ЭПР. [c.68]

Слай и др. продемонстрировали, что маннозо-6-фосфат (как компонент ли-зосомальных ферментов) узнается рецепторами фибробластов. Генетический дефект процессинга препятствует связыванию лизосомных ферментов, в результате нарушается их выход в цитоплазму и последующая секреция в плазму (1-клеточная болезнь) [c.11]

Обнаружение ряда специфических наследственных болезней, связан- ых с нарушением метаболизма, привлекло внимание биохимиков к изучению путей распада сложных полисахаридов. Существует не менее 7 типов мукополисахаридозов, при которых имеет место избыточное накопление в тканях и повышенное выделение с мочой мукополисахаридов, в частности гиалуроновой кислоты. Эти заболевания характеризуются значительными изменениями скелета, задержкой умственного развития различной степени выраженности и наконец, ранней гибелью, связанной с нарушениями функции печени, почек или сердечно-сосудистой системы. Мукополисахаридозы — это так называемые лизосомные олезни накопления, обусловленные дефицитом лизосомных ферментов [22], а именно отсутствием одной из более чем 40 лизосомных гидролаз. При мукополисахаридозах, как и в случае других лизосомных болезней, нерасщепленные продукты накапливаются в виде внутриклеточ- ых включений, ограниченных однослойной мембраной. Разные тканн повреждаются в неодинаковой степени, но болезнь со временем прогрессирует. [c.541]

Проблема проведения заместительной ферментотерапии у больных с дефицитом лизосомных ферментов привлекает пристальное внимание специалистов [22]. В самом деле, клетки обладают способностью захватывать ферменты из внеклеточной среды, что было показано на культуре тканей. По всей вероятности, в ходе пиноцитоза наружная мембрана втягивается в клетку, образуя пиноцитозные вакуоли, сливающиеся затем с лизосомами. Далее гидролазы лизосом расщепляют полисахариды клеточной стенки, что, по-видимому, необходимо для нормального функционирования клетки. С другой стороны, пиноцитоз— это способ потребления клеткой ферментов из внеклеточной среды, и именно это лежит в основе принципиальной возможности заместительной ферментотерапии. Однако с ферментотерапией связана проблема аллергической реакции организма на введение чужеродных белков в кровоток. В тех случаях, когда избыточно накапливаемые вещества посту- [c.544]

Основная часть холестерина плазмы связана с липопротеидом низкой плотности (ЛНП дополнение 2-А), который доставляет эфиры холестерина непосредственно к соответствующим клеткам. Комплекс холестерин—ЛНП связывается со специфическими рецепторами ЛНП на поверхности клеток и затем захватывается клеткой путем эндоцитоза [97Ь]. Липопротеид подвергается затем действию лизосомных ферментов, а специфическая кислая липаза расщепляет эфиры холестерина и освобождает свободный холестерин. Потребление холестерина клеткой регулируется по принципу обратной связи, контролирующей интенсивность синтеза молекул рецептора ЛНП. Кроме того, свободный холестерин тормозит важный этап собственного биосинтеза — восстановление З-окси-З-метнлглутарил-СоА (рнс. 11-8) [97Ь, 97с]. Известен ряд нарушений холестеринового обмена. При одной из форм семейной гиперхоле- [c.583]

В культурах фагосом ПВПО вызывал задержку или предотвращал выделение токсичных лизосомных ферментов, которые выделялись при добавлении кремнеземного пылевидного препарата [355]. Очевидно, ПВПО проникал в клетку и здесь соединялся с кремнеземом (по всей вероятности, образовывал покрытие на кремнеземной частице) и тем самым препятствовал адсорбции и последующей денатурации белков. Таким образом, лизосомные мембраны оставались неповрежденными, и не выделялись ферменты, способные умертвить макрофаг изнутри. [c.1082]

В опосредованной вирусами доставке генов участвуют клеточные рецепторы, с помощью которых вектор проникает в клетку-мищень, не раз-р тпаясь лизосомными ферментами, и векторная [c.498]

Значительно чаще встречается болезнь Тея - Сакса, при которой из-за отсутствия лизосомного фермента М-ацетилгексоз-аминидазы, осуществляющего гидролиз специфической связи между остатками К-ацетил-В-галактозамина и В-галак-тозы в полярной голове молекулы ган-глиозида (рис. 21-21), в мозгу и селезенке накапливаются ганглиозиды определенного типа. Вследствие того что расщепление ганглиозидов прекращается на одном из промежуточных этапов, происходит накопление больших количеств частично расщепленных ганглиозидов. [c.643]

Лизосомные ферменты сортируются в аппарате Г ольджи мембраносвязанным белком-рецептором, узнающим маннозо-6-фосфат [56] [c.69]

Присоединение к лизосомному ферменту нескольких групп маннозо-6-фосфата усиливает сигнал сортировки [c.72]

Как отмечалось выше, одна из функций Мап-6-Р — распознавать и направлять ферменты лизосом к этим органеллам. Этот факт был установлен при изучении культивируемых фибробластов, полученных от пациентов с 1-клеточной болезнью (клетки с включениями—in lusion ell). I-Клеточная болезнь — это редкое нарушение, при котором в культивируемых клетках отсутствуют почти все обычные для них лизосомные ферменты и вследствие этого накапливается множество различных видов недеградированных молекул. В то же время в пробах сыворотки больных 1-клеточной болезнью можно обнаружить высокую активность лизосомных ферментов, откуда следует, что их синтез при данном заболевании происходит, но они не достигают предназначенных для них внутриклеточных органелл. Культивируемые клетки больных способны поглощать добавляемые в культуру лизосомные ферменты, следовательно, в таких клетках присутствует нормальный рецептор для них. Установлено, что у больных I-клеточной болезнью лизосомные ферменты не распознаются, между тем у здоровых лиц функцию распознавания выполняет Man-6-P. Для культивируемых клеток больных характерна недостаточная активность Gl NA -фосфотрансферазы, что объясняет отсутствие в лизосомных ферментах соответствующих клеток маркера Man-6-P. Таким образом, биохимические исследования данного заболевания не только позволили объяснить его природу, но также [c.309]

Эндосомы и вакуоли трудно дифференцировать по морфологическим критериям. Они практически не содержат гидролитических лизосомных ферментов и имеют короткий период жизни (минуты — часы), в то время как лизосомы живут более длительный период (30—60 сут). Эндосомы и вакуоли обладают более низкой плавучей плотностью (1,0—1,12 г/см ), чем лизосомы ( >- 1,20 г/см ) значение pH внутри эндосом более высокое, чем в лизосомах (pH 4,5—5,0) первые менее чувствительны к ацидотропным веществам. При 16—20°С трансформация эндосом в лизосомы не происходит, поэтому клетки обогащаются эн-досомами. Показано, что в одном перитонеальном макрофаге содержится 240 эндосом и 1000 вторичных лизосом. При этом площадь мембран эндосом составляет 10—15% площади плазмалеммы. [c.20]

Анализ срезов печени, полученных на более поздних этапах эндоцитоза, показал, что везикулярная часть URL (эндоцитозная вакуоль) сливается с лизосомами, где происходит деградация лиганда. Прежде чем произойдет слияние, тубулярные участки, нагруженные рецепторами, отсоединяются от везикул URL, так что рецепторы избегают воздействия лизосомных ферментов. Тубулярные структуры, вероятно, обеспечивают возврат рецепторов в плазмалемму. Каким образом это происходит, пока неясно возможны два варианта либо с помощью цитоске-летной системы, либо тубулярная система неподвижна и простирается от плазмалеммы до центра клетки подобно ЭПР. [c.51]

Рецептосомы переносят некоторые гормоны в ядро клеток и таким образом инициируют процесс транскрипции. В этом про-дессе принимают участие и лизосомы, которые могут при некоторых обстоятельствах секретировать лизосомные ферменты в ядро. Описана возможность слияния одетых везикул с мульти-везикулярными тельцами (при этом образовавшиеся крупные вакуоли секретируют содержимое в цитоплазму), а также вовлечение рецептосом в трансформацию в системе ГЭРЛ. [c.53]

Одетые везикулы, образующиеся из плазмалеммы в ходе специфического эндоцитоза, транспортируют от периферии к центру клетки лиганды, рецепторы и мембранный материал. В цистернах ЭПР и аппарата Гольджи также формируются одетые везикулы ( <0,1 мкм), которые могут иметь отношение либо к образованию первичных лизосом, либо к внутриклеточному транспорту макромолекул. Показано, что одетые везикулы печени и мозга транспортируют вновь синтезированные лизосомные ферменты в форме высокомолекулярных пробелков в первичные лизосомы. Иммунохимически выявлена локализация клатрина в плазмалемме, одетых везикулах и системе ГЭРЛ. Отсюда следует, что выделяемая фракция одетых везикул из различных тканей представляет собой популяцию одетых везикул различного происхождения. [c.53]

Большинство секретируемых белков синтезируется в форме предшественников с большой молекулярной массой (например,, препроинсулин л 11,5кД). Эти предшественники секретируемых белков, белков-гормонов претерпевают ограниченный про теолиз уже при везикуляризации мембран аппарата Гольджи и особенно эффективно в ходе созревания , конденсации секреторных гранул, т. е. при слиянии первичных везикул с лизосомами. Другими словами, зрелые секреторные гранулы, по сути дела, специфические вторичные лизосомы, содержащие большой спектр лизосомных ферментов, главным образом, кислые протеиназы. [c.69]

Клетки некоторых типов (особенно, лейкоциты и макрофаги) способны секретировать по типу экзоцитоза лизосомные ферменты (см. рис. 4, 6), причем у макрофагов этот процесс длителен и может перейти в патологическую реакцию (при воспалении). Секреция лизосомных ферментов объясняется разными причинами она может быть сопряжена с фагоцитозом, например первичные лизосомы слипаются с плазмалеммой, или с фагосо-мой, которая еще не отделилась от плазмалеммы (особенно это характерно для незавершенного фагоцитоза). Накопление в клетке плохо перевариваемого фагоцитированного вещества может стимулировать высвобождение нейтральных протеиназ из гранул нелизосомного происхождения. Секреция ферментов мо- [c.70]

Секреция лизосомных ферментов не является исключительным свойством специализированных фагоцитирующих клеток Например, данная секреция в ответ на гормональные стимулм наблюдается при резорбции кости, при накоплении сахарозы а лизосомах клеток хряща или при стимуляции этих клеток витамином А. Секретируемые ферменты могут сорбироваться в слое гликокаликса. В зоне щеточной каемки кишечного эпителия млекопитающих (а эта зона богата гликокаликсом) обнаруживается масса различных ферментов собственного и панкреатического происхождения, необходимых для внеклеточного пищеварения. Опухолевые клетки секретируют лизосомные ферменты, которые устраняют межклеточные контакты, например, щелевидные контакты. Таким образом, раков з1е клетки в тканях высших организмов расчищают себе путь благодаря секреции лизосомных ферментов. [c.71]

Процесс стимуляции секреции лизосомных ферментов может саморегулироваться в течение определенного времени. Некоторые из активных компонентов каскадной системы комплемента являются индукторами секреции лизосомных ферментов из мак-Jpoфaгoв и нейтрофилов. [c.72]

Макрофаги и фибробласты в очагах воспаления секретируют комплемент СЗ и нейтральные протеиназы, которые расщепляют СЗ до СЗЬ, последний, в свою очередь, усиливает секрецию комплемента СЗ и лизосомных ферментов. Таким образом поддерживается непрерывное высвобождение ферментов. Иной способ секреции лизосомных ферментов фагоцитами предполагают ш случае гибели опухолевых клеток неиммунологическим путем . При этом допускают, что лизосомные ферменты не секретируются в среду, а прямо высвобождаются в цитоплазму клеток-мишеней. Таким же способом лимфоциты убивают клетки. [c.72]

Экзоцитоз лизосомных ферментов в различных клетках инду-1щруется эндоцитозом. Другими словами, наряду с феноменом усиленного эндоцитоза после экзоцитоза (см. разд. 2.6) существует и феномен усиленного экзоцитоза после эндоцитоза. Снижение эндоцитоза в лейкоцитах при помощи увеличения уровня мГМФ или торможения выхода Са + из клетки приводит к снижению секреции лизосомных ферментов из этих клеток. [c.72]

Смотреть страницы где упоминается термин Лизосомные ферменты: [c.113] [c.357] [c.554] [c.1050] [c.645] [c.202] [c.94] [c.106] [c.69] [c.69] [c.70] [c.73] [c.73] [c.76] [c.531] [c.300] [c.309] [c.38] [c.300] [c.20] [c.27] [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология