Makromolekylene som nedbrytes i lysosomer kan være peptider, proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater eller lipider. Surheten i lysosomene kommer fra enzymet H+ATPase og kloridkanaler. Lysosomer kan ta opp materiale via endocytose. Nedbrytningen kan skje ved autofagi. Hydrolasene i lysosomene blir laget i kornet endoplasmatisk retikulum og transportert vil Golgiapparatet til lysosomene. Hos dyr kan lysosomer i makrofager i immunsystemet fusjonere med fagosomer. Lysosomer inneholder mange forskjellige enzymer (fosfataser, lysozymer, galaktosidaser, proteaser, fosfolipaser, hyaluronidaser, ) og membranproteiner. Lysosomer kan delta i apoptose, signal- og reparasjonsprosesser. Transkripsjonsfaktor EB (TFEB) er med å kontrollere uttrykk av lysosomale hydrolaser som deltar i autofagi.
Biologen Christian de Duve fik nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1974 for oppdagelsen av lysosomer.
Størrelsen på lysosomer 0.1 µm – 1.2 µm De hydrolyttiske enzymene, opptil 60 forskjellige løselige hydrolaser blir laget i kornet endoplasmatisk retikulum og fraktet til Golgi-apparatet. Enzymene som skal inn i lysosomene er merket med mannose-6-fosfat. Lysosomene deltar i energimetabolisme.
Lysosomal næringssensing vil si et signalsystem hvor lysosomene deltar i å ppprettholde næringslikevekt (homeostase) i cellene ved å bryte ned makromolekyler som frigir nye bestanddeler som kan bli brukt i oppbygning.
Lysosomer har lav pH (4.5-5) fra ATPase og via klorid (Cl-)/H+ antiporter, mens cytosol har pH ca. 7.2. Lysosomene inneholder hydrolyttiske enzymer som bryter ned protein til aminosyrer (peptidaser og proteaser (kollagenase, katepsiner). Karbohydrater til suker (beta-galaktosidase, alfa-glukosidase, alfa-mannosidase). Fett til fettsyrer av lysosomal lipase (fosfataser (sur fosfatase, sur fosfodiesterase). Lysosomal sur fosfatatase frigir fosfat fra fosfolipider. Andre enzymer er beta-glukoro esterase, fosfolipase, sulfatase (arylsulfatase). Nuklease bryter ned nukleinsyrer (sur ribonuklease, sur deoksyribonuklease). Lysosomene gjør at mye bestanddeler til å bygge opp cellene blir gjort tilgjengelig. Lysosomer deltar reparasjon av plasmamembranen vi makropincytose hvor deler av plasmamembranen knipes av og danner vesikler som kan fusjonere med organeller i cellen.
Lysosomene deltar i apoptose, signaloverføring (kalsium-kalmodulin, mTORC1 (mammalsk target of rapamycinkompleks 1), reseptor tyrosin kinase). Molekyler blir tatt opp i lysosomene fra autofagosomer, endosomer, mikroautofagi og chaperonstyrt autofagi. Rab-proteiner deltar i merking av membraner.
Ved naturlig aldring eller sykdomstilstander kan det bli akkumulert lipofuscingranuler i lysosomene. Nevrodegenerative sykdommer kan påvirke pyramidenevroner i profrontal korteks og hippokampus med akkumulering av lysosomer med lipofusciner i nervecellene.
Progranuliner kodet av GRN-gener er glykoproteiner som blir utskilt av cller og medvirker i å opprettholde funksjonen til lysosomer ved aldring. Progranuliner deltar i cellevekst, overlevelse og resprasjon av celler og i betennelsesreaksjoner.
Må ikke forveksles med lysozym.
Litteratur
Wikipedia