Information

Vilket tillstånd är mest sannolikt att orsaka en uppbyggnad av material i lysosomen?

Vilket tillstånd är mest sannolikt att orsaka en uppbyggnad av material i lysosomen?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nedanstående måste jag svara på en fråga om lysosomer. Jag är osäker på svaret och har förklarat mitt resonemang efter frågan.

Lysosomer innehåller hydrolytiska enzymer som härrör från det endoplasmatiska retikulumet (ER) och fungerar bäst under ett pH som skiljer sig från cytoplasmatiskt pH. Dessa enzymer, kallade lysozymer, använder detta låga pH för att bryta ner skadade makromolekyler, men de kan spara sitt eget protein- och enzyminnehåll.

Vilka av följande tillstånd orsakar sannolikt en uppbyggnad av material i lysosomen?

A. hämmar proteinsyntesen i ER

B. minska tillförseln av aminosyror till cellen med hälften

C. förse cellen med fler näringsämnen så att mer protein kan göras

D. har en mutation i ett lysosomalt proteinas som gör det mer motståndskraftigt mot självsmältning

Resonemang: Jag vet att A och B är starkt felaktiga, eftersom minskning av antalet proteiner eller byggstenar för proteiner inte är relaterat till de toxiner och avfall som byggs upp i lysosomer. Men även om jag lutar mot D eftersom det skulle bli en uppbyggnad av toxiner på grund av det, är jag osäker på om C skulle ha någon merit som kanske om det finns en ökning av proteinsyntesen, det skulle bli en ökning av avfallet. Är mitt resonemang för C och D felaktigt, och vilket svar skulle vara det mest lämpliga (med förklaring inkluderad, tack)?


Faktablad om Battens sjukdom

Battens sjukdom är det vanliga namnet för en bred klass av sällsynta, dödliga, ärftliga störningar i nervsystemet, även känd som neuronala ceroidlipofuscinoser eller NCL. I dessa sjukdomar utlöser en defekt i en specifik gen en kaskad av problem som stör en cell & rsquos förmåga att återvinna vissa molekyler. Sjukdomen har flera former som delar vissa av samma egenskaper och symtom men varierar i svårighetsgrad och ålder när symtomen först börjar dyka upp. Varje form orsakas av en mutation i en annan gen. Även om "Battens sjukdom" ursprungligen hänvisade specifikt till den juvenila formen av NCL, används termen Battens sjukdom alltmer för att beskriva alla former av NCL.

De flesta former av Battens sjukdom/NCL börjar vanligtvis under barndomen. Barn med sjukdomen verkar ofta friska och utvecklas normalt innan de börjar visa symptom. Barn med den infantila eller sen infantila formen visar vanligtvis symtom tidigare än 1 års ålder. Vanliga symtom för de flesta formerna inkluderar synförlust, kramper, försening och eventuell förlust av tidigare förvärvade färdigheter, demens och onormala rörelser. När sjukdomen fortskrider kan barn utveckla ett eller flera symptom inklusive personlighets- och beteendeförändringar, klumpighet, inlärningssvårigheter, dålig koncentration, förvirring, ångest, sömnsvårigheter, ofrivilliga rörelser och långsam rörelse. Med tiden kan drabbade barn drabbas av förvärrade anfall och progressiv förlust av språk, tal, intellektuella förmågor (demens) och motoriska färdigheter. Så småningom blir barn med Battens sjukdom blinda, rullstolsbundna, sängliggande, oförmögna att kommunicera och förlorar alla kognitiva funktioner. Det finns inget botemedel mot dessa störningar men en behandling för en av formerna (CLN2-sjukdom) har godkänts av U.S. Food and Drug Administration (se avsnittet Behandling).

Barn med alla former av Battens sjukdom har en kraftigt förkortad livslängd. Generellt sett beror den ökade risken för tidig död på sjukdomsformen och barnets ålder vid sjukdomsdebut. Barn med infantil Battens sjukdom dör för tidigt, ofta i tidig barndom, medan de med senare debutformer kan leva i tonåren till trettioårsåldern. Om sjukdomen utvecklas i vuxen ålder tenderar symtomen att vara mildare och kan inte påverka livslängden.


Vilket tillstånd är mest troligt att orsaka uppbyggnad av material i lysosomen? - Biologi

Vilken organell tar ofta mycket av en växtcells volym?

Levern är involverad i avgiftning av många gifter och droger. Vilken av följande strukturer är primärt involverad i denna process och är därför rikligt förekommande i leverceller?

A) grov endoplasmatisk retikulum

B) slät endoplasmatisk retikulum

B) slät endoplasmatisk retikulum

Vilket av följande sätter ofta en gräns för cellstorleken?

A) frånvaron av en kärna

B) antalet mitokondrier i cytoplasman

C) förhållande mellan ytarea och volym

D) volymen på endomembransystemet

C) förhållande mellan ytarea och volym

Vilka typer av molekyler passerar lättast genom ett cellmembran?

Vilket av följande är den mest lämpliga metoden för att observera den tredimensionella strukturen och organisationen av mikrovilli på en tarmcell?

A) en handlins (förstoringsglas)

B) standard ljusmikroskopi

C) skanningelektronmikroskopi

D) transmissionselektronmikroskopi

C) svepelektronmikroskopi

Vilken organell är det primära stället för ATP-syntes i eukaryota celler?

En cell med en övervägande av slät endoplasmatisk retikulum är sannolikt specialiserad på ________.

A) lagra stora mängder vatten

B) importera och exportera stora mängder protein

C) aktivt utsöndrar stora mängder protein

D) syntetisera stora mängder lipider

D) syntetisera stora mängder lipider

Enligt den flytande mosaikmodellen för cellmembran, fosfolipider ________.

A) kan röra sig i sidled längs membranets plan

B) ofta vippa från ena sidan av membranet till den andra

C) förekommer i ett oavbrutet dubbelskikt, med membranproteiner begränsade till membranets yta

D) har hydrofila svansar i det inre av membranet

A) kan röra sig i sidled längs membranets plan

Vilket av följande påståenden beskriver ett karakteristiskt drag hos ett bärarprotein i ett plasmamembran?

A) Det uppvisar specificitet för en viss typ av molekyl.

B) Det kräver utgifter för cellulär energi för att fungera.

C) Det fungerar mot diffusion.

D) Det har inga hydrofoba regioner.

A) Det uppvisar specificitet för en viss typ av molekyl.

Vad kommer sannolikt att inträffa när en växtcell, till exempel en från ett tulpanblad, är nedsänkt i en hypertonisk lösning?

B) Plasmolys kommer att krympa det inre av cellen.

C) Cellen blir slapp.

D) Cellen blir sur.

B) Plasmolys kommer att krympa det inre av cellen.

Tylakoider, DNA och ribosomer är alla komponenter som finns i ________.

En cell med en övervägande grov endoplasmatisk retikulum är troligen ________.

A) att producera stora mängder proteiner för utsöndring

B) att producera stora mängder proteiner i cytosolen

C) producera stora mängder kolhydrater för att sätta samman en omfattande cellväggsmatris

D) att producera stora mängder kolhydrater för lagring i vakuolen

A) producera stora mängder proteiner för utsöndring

En djurcell som saknar kolhydrater på den yttre ytan av dess plasmamembran skulle sannolikt ha försämrad funktion?

A) transport av joner mot en elektrokemisk gradient

C) fästa plasmamembranet till cytoskelettet

D) upprättande av en diffusionsbarriär till laddade molekyler

Vilket av följande påståenden om diffusion är sant?

A) Det är mycket snabbt över långa sträckor.

B) Det kräver en energiförbrukning av cellen.

C) Det är en aktiv process där molekyler rör sig från ett område med lägre koncentration till ett område med högre koncentration.

D) Det är en passiv process där molekyler rör sig från ett område med högre koncentration till ett område med lägre koncentration.

D) Det är en passiv process där molekyler rör sig från ett område med högre koncentration till ett område med lägre koncentration.

En nyupptäckt encellig organism isolerad från surt mindränering visar sig innehålla en cellvägg, ett plasmamembran, två flageller och peroxisomer. Baserat på denna information är organismen troligen ________.

Motorproteiner ger molekylär rörelse i celler genom att interagera med vilka typer av cellulära strukturer?

A) membranproteiner i det inre kärnhöljet

B) fria ribosomer och ribosomer fästa vid ER

C) komponenter i cytoskelet

D) cellulosafibrer i cellväggen

C) komponenter i cytoskelet

Tay-Sachs sjukdom är en mänsklig genetisk abnormitet som resulterar i att celler ackumuleras och blir igensatta med mycket stora, komplexa, osmälta lipider. Vilken cellulär organell är sannolikt defekt i detta tillstånd?

C) det släta endoplasmatiska retikulumet

D) det grova endoplasmatiska retikulumet

Vilket av följande påståenden är en rimlig förklaring till varför omättade fettsyror hjälper till att hålla ett membran mer flytande vid lägre temperaturer?

A) Dubbelbindningarna bildar veck i fettsyrasvansarna, vilket förhindrar att intilliggande lipider packas tätt.

B) Omättade fettsyror har ett högre kolesterolinnehåll, vilket hindrar angränsande lipider från att packas tätt.

C) Omättade fettsyror är mer opolära än mättade fettsyror.

D) Dubbelbindningarna blockerar interaktion mellan lipidernas hydrofila huvudgrupper.

A) Dubbelbindningarna bildar knäckar i fettsyrans svansar, vilket hindrar angränsande lipider från att packas tätt.

Vad händer med en röd blodkropp (RBC), som har en intern jonhalt på cirka 0,9%, om den placeras i en bägare med rent vatten?

A) Cellen skulle krympa eftersom vattnet i bägaren är hypotont i förhållande till RBC:s cytoplasma.

B) Cellen skulle krympa eftersom vattnet i bägaren är hypertoniskt i förhållande till RBC: s cytoplasma.

C) Cellen skulle svälla eftersom vattnet i bägaren är hypotont i förhållande till cytoplasman i RBC.

D) Cellen kommer att förbli samma storlek eftersom lösningen utanför cellen är isoton.

C) Cellen skulle svälla eftersom vattnet i bägaren är hypotont i förhållande till cytoplasman i RBC.

Evolutionen av eukaryota celler involverade sannolikt ________.

A) endosymbios av en syreanvändande bakterie i en större bakteriell värdcell-endosymbionen utvecklades till kloroplaster

B) endosymbios av en fotosyntetisk archaeal cell i en större bakteriell värdcell för att undkomma giftigt syre - den anaeroba archaea utvecklades till kloroplaster

C) endosymbios av en syreanvändande bakterie i en större bakteriell värdcell - endosymbionten utvecklades till mitokondrier

D) utveckling av ett endomembransystem och efterföljande utveckling av mitokondrier från en del av det släta endoplasmatiska retikulum

C) endosymbios av en syreanvändande bakterie i en större bakteriell värdcell-endosymbionen utvecklades till mitokondrier

Växts cellväggar är sammansatta av cellulosa, medan svampcellsväggar är sammansatta av kitin. En grupp forskare antar att denna skillnad innebär att cellväggen har till stor del olika funktioner i växtceller och svampceller. Alternativt antar en annan grupp forskare att trots deras biokemiska skillnader har växt- och svampcellväggar liknande funktioner.

Vilken av följande observationer skulle bäst stödja den alternativa hypotesen som beskrivs ovan?

A) Växtcellväggar finns precis utanför plasmamembranet, medan svampcellväggar finns precis under plasmamembranet.

B) I både växtceller och svampceller omger cellväggen cellmembranets utsida.

C) Vissa växtceller har sekundära cellväggar som ger ytterligare styvhet, medan svampceller inte har det.

D) Fotosyntesen förekommer i växtceller, men den förekommer inte i svampceller.

B) I både växtceller och svampceller omger cellväggen cellmembranets utsida.

Kolesterol är en viktig komponent i djurens cellmembran. Kolesterolmolekyler levereras ofta till kroppens celler av blodet, som transporterar molekylerna i form av kolesterol-proteinkomplex. Komplexen måste flyttas in i kroppens celler innan kolesterolmolekylerna kan införlivas i fosfolipid -skikten i cellmembranen.

Baserat på den information som presenteras, vilken av följande är den mest troliga förklaringen till en uppbyggnad av kolesterolmolekyler i ett djurs blod?

A) Djurets kroppsceller är defekta vid exocytos.

B) Djurets kroppsceller är defekta i endocytos.

C) Djurets kroppsceller är defekta i kolesterolsyntes.

D) Djurets kroppsceller är defekta i fosfolipidsyntesen.

B) Djurets kroppsceller är defekta i endocytos.

Organeller som mitokondrier och det endoplasmatiska retikulumet har membran som delar upp reaktioner och andra metaboliska processer. För att fungera korrekt måste organellerna flytta ämnen över sina membran.

Vilket av följande påståenden beskriver en funktion som delas av mitokondrier och det endoplasmatiska retikulum som ökar effektiviteten hos deras grundläggande funktioner?

A) De har stela, icke-flytande membran.

B) De har mycket vikta membran.

C) De har membran som består av många kolhydrater.

D) De har dubbla membran, med ett membran inneslutet i det andra.

B) De har mycket vikta membran.

Vilket av följande påståenden är sant när det gäller förflyttning av ämnen över cellmembran?

A) joner kan inte röra sig genom fosfolipid -skiktet eftersom fosfolipidernas opolära svansregioner är hydrofoba.

B) Joner kan röra sig genom fosfolipiddubbelskiktet eftersom fosfolipidernas polära huvudområden är laddade.

C) Vatten kan röra sig genom fosfolipiddubbelskiktet eftersom fosfolipidernas opolära svansområden är laddade.

D) Vatten kan inte röra sig genom fosfolipid -skiktet eftersom fosfolipidernas polarhuvudområden är laddade.

A) joner kan inte röra sig genom fosfolipid -skiktet eftersom fosfolipidernas opolära svansregioner är hydrofoba.

Aquaporiner är kanalproteiner som underlättar transport av vatten över cellmembranet. En grupp forskare antar att utan funktionella akvaporiner kommer inget vatten att kunna komma in i cellen. En annan grupp föreslår en alternativ hypotes, som säger att även med icke-funktionella aquaporiner kommer en liten mängd vatten fortfarande att passera cellmembranet. Ett experiment inrättas där växtceller med muterade (icke -funktionella) akvaporiner och växtceller med normalt fungerande akvaporiner placeras båda i destillerat vatten.

Vilken av följande data skulle stödja den alternativa hypotesen?

A) Celler med funktionella akvaporiner uppvisar lågt turgortryck och är hypertoniska.

B) Celler med funktionella akvaporiner uppvisar högt turgortryck och är hypotona.

C) Celler med muterade akvaporiner uppvisar frånvaro av turgortryck och plasmolyseras fullständigt.

D) Celler med muterade akvaporiner uppvisar måttligt turgortryck och är hypertoniska.

D) Celler med muterade akvaporiner uppvisar måttligt turgortryck och är hypertoniska.


En alternativ teori för vad som orsakar Alzheimers sjukdom

Alzheimers sjukdom, den vanligaste orsaken till demens bland äldre, kännetecknas av plack och trassel i hjärnan, med de flesta ansträngningar för att hitta ett botemedel fokuserat på dessa onormala strukturer. Men ett University of California, Riverside, forskargrupp har identifierat alternativ kemi som kan redogöra för de olika patologierna som är förknippade med sjukdomen.

Plåtar och trassel har hittills varit i fokus för denna progressiva sjukdom som för närvarande drabbar mer än 5,5 miljoner människor i USA. Plack, avlagringar av ett proteinfragment som kallas beta-amyloid, ser ut som klumpar i utrymmena mellan nervceller. Trassel, vridna fibrer av tau, ett annat protein, ser ut som fibrer som byggs upp i cellerna.

"Den dominerande teorin baserad på beta-amyloiduppbyggnad har funnits i decennier, och dussintals kliniska prövningar baserade på den teorin har försökts, men alla har misslyckats", säger Ryan R. Julian, professor i kemi som ledde forskargruppen . "Förutom plack observeras lysosomal lagring i hjärnan hos personer som har Alzheimers sjukdom. Neuroner - ömtåliga celler som inte genomgår celldelning - är mottagliga för lysosomala problem, specifikt lysosomal lagring, som vi rapporterar är en trolig orsak till Alzheimers sjukdom."

Studieresultat visas i ACS Central Science, en tidskrift för American Chemical Society.

Lysosomen är en organell i cellen och fungerar som cellens papperskorg. Gamla proteiner och lipider skickas till lysosomen för att brytas ner till sina byggstenar, som sedan skickas tillbaka ut till cellen för att byggas in i nya proteiner och lipider. För att bibehålla funktionalitet balanseras syntesen av proteiner av nedbrytningen av proteiner.

Lysosomen har dock en svaghet: om det som kommer in inte bryts ner i små bitar, kan dessa bitar inte heller lämna lysosomen. Cellen bestämmer att lysosomen inte fungerar och "lagrar" den, vilket betyder att cellen skjuter lysosomen åt sidan och fortsätter att göra en ny. Om den nya lysosomen också misslyckas upprepas processen, vilket resulterar i lysosomlagring.

"Hjärnan hos människor som har lysosomal lagringsstörning, en annan välstuderad sjukdom och hjärnan hos personer som har Alzheimers sjukdom är liknande när det gäller lysosomal lagring," sa Julian. ”Men symptom på lysosomal lagringsstörning dyker upp inom några veckor efter födseln och är ofta dödliga inom ett par år. Alzheimers sjukdom inträffar mycket senare i livet. Tidsramarna är därför väldigt olika. ”

Julians samarbetande forskargrupp vid Institutionen för kemi och avdelningen för biomedicinsk vetenskap vid UC Riverside hävdar att långlivade proteiner, inklusive beta-amyloid och tau, kan genomgå spontana modifieringar som kan göra dem osmältbara av lysosomerna.

"Långlivade proteiner blir mer problematiska när vi åldras och kan stå för den lysosomala lagringen som ses i Alzheimers sjukdom, en åldersrelaterad sjukdom," sa Julian. "Om vi ​​har rätt skulle det öppna nya vägar för behandling och förebyggande av denna sjukdom."

Han förklarade att förändringarna sker i den grundläggande strukturen av aminosyrorna som utgör proteinerna och är likvärdiga med att vända på aminosyrornas handenhet, med aminosyror som spontant skaffar sig spegelbilderna av deras ursprungliga strukturer.

"Enzymer som vanligtvis bryter ner proteinet kan då inte göra det eftersom de inte kan fastna på proteinet", tillade Julian. "Det är som att försöka sätta en vänsterhänt handske på din högra hand. Vi visar i vår artikel att denna strukturella modifiering kan ske i beta-amyloid och tau, proteiner som är relevanta för Alzheimers sjukdom. Dessa proteiner genomgår denna kemi som är nästan osynlig, vilket kan förklara varför forskare inte har uppmärksammat det. ”

Julian förklarade att dessa spontana förändringar i proteinstrukturen är en funktion av tid, som äger rum om proteinet hänger kvar för länge.

"Det har länge varit känt att dessa modifieringar sker i långlivade proteiner, men ingen har någonsin tittat på om dessa modifieringar kunde förhindra lysosomerna från att kunna bryta ner proteinerna," sa han. ”Ett sätt att förhindra detta skulle vara att återvinna proteinerna så att de inte sitter kvar tillräckligt länge för att gå igenom dessa kemiska modifieringar. För närvarande finns inga läkemedel tillgängliga för att stimulera denna återvinning - en process som kallas autofagi - för behandling av Alzheimers sjukdom."

Forskningen gjordes i samarbete med Byron D. Ford, professor i biomedicinsk vetenskap vid School of Medicine. Fynden kan ha konsekvenser för andra åldersrelaterade sjukdomar som makuladegeneration och hjärtsjukdomar kopplade till lysosomal patologi.

"Detta samarbete mellan laboratorier inom våra distinkta forskningsområden ger oss ett unikt tillfälle att utforska nya mekanismer och potentiella behandlingsmål för Alzheimers sjukdom och andra neurodegenerativa sjukdomar," sa Ford.

Julian och Ford fick sällskap i forskningen av Tyler R. Lambeth (medförstaförfattare), Dylan L. Riggs (medförstaförfattare), Lance E. Talbert, Jin Tang, Emily Coburn, Amrik S. Kang, Jessica Noll, och Catherine Augello.

Därefter kommer teamet att undersöka omfattningen av proteinmodifieringarna i mänskliga hjärnor som en funktion av ålder. Forskarna kommer att studera hjärnor hos personer med Alzheimers sjukdom såväl som hos personer som inte lider av den.


Retrograd transport

Det finns två typer av dynein, en axonemal dynein som fungerar i cilia och flagella, och en cytoplasmatisk dynein som fungerar i resten av cellen (Ishikawa, 2012). Cytoplasmatiskt dynein (kallas dynein för enkelhetens skull) flyttar organeller, inklusive lysosomer, från plusänden till minusänden av mikrotubuli (dvs. retrograd transport). I icke-polariserade celler resulterar detta i organellrörelse från periferin till cellens centrum (dvs. centripetal) (Paschal och Vallee, 1987). I neuroner medierar dynein också centripetaltransport i axonet, och potentiellt både centripetal och centrifugaltransport i dendriterna på grund av den blandade orienteringen av dendritiska mikrotubuli. Dynein är ett imer1.4-MDa multimeriskt komplex som består av två tunga kedjor, två mellanliggande kedjor, två lätta mellankedjor och flera lätta kedjor. Dynein interagerar med dynactin, ett annat multimert komplex av ~1,0 MDa sammansatt av mer än 20 subenheter motsvarande 11 olika proteiner (Ishikawa, 2012). Dynein associerar med lysosomer på ett dynaktinberoende sätt (Lin och Collins, 1992 Burkhardt et al., 1997) (Fig. 4).

Rekryteringen av dynein -dynaktin till sena endosomer och lysosomer är huvudsakligen beroende av Rab7. Nukleotidcykeln för denna Rab regleras av de GTPas-aktiverande proteinerna (GAP) TBC1D15 (Zhang et al., 2005) och TBC1D2 (även känd som Armus) (Frasa et al., 2010) och GEF-komplexet Mon1–Ccz1 (Nordmann et al., 2010). Det homotypiska fusions- och proteinsorteringskomplexet (HOPS) fungerar som en Rab7 GEF i jäst (Wurmser et al., 2000), och överuttryck av några av HOPS-subenheterna orsakar perinukleär klustring av lysosomer i däggdjursceller (Wurmser et al., 2000 Poupon) et al., 2003). HOPS visar dock inte GEF -aktivitet mot Rab7 i däggdjursceller (Peralta et al., 2010). Således måste dess effekt på lysosompositionering förmedlas av en annan mekanism, troligen genom att binda till andra organeller.

Flera nedströmseffektorer av Rab7 kopplar lysosomer till dynein-dynactin. En av dessa effektorer är det Rab7-interagerande lysosomala proteinet (RILP) (Cantalupo et al., 2001 Jordens et al., 2001 Progida et al., 2007), som länkar Rab7 till dynein-dynactin genom dynactin p150-limmade (DCTN1) ) subenhet (Johansson et al., 2007). En ytterligare effektor, det kolesterolsensor OSBP-relaterade proteinet 1L (ORP1L, även känt som OSBPL1A), bildar ett tredelat komplex med Rab7 och RILP, vilket främjar associationen av membranbundet βIII-spektrin med dynein-dynaktin genom dynaktinsubenheten aktin- relaterat protein 1 (Arp1, även känt som ACTR1A) (Johansson et al., 2007) (Fig. 4). Interaktion av ORP1L med både Rab7 – RILP och βIII -spektrin resulterar i dyneinmotoraktivering. ORP1Ls förmåga att delta i dessa interaktioner beror på kolesterolnivåer. Under lågkolesterolförhållanden binder den OSBP-relaterade domänen (ORD) av ORP1L ER-proteinet vesikelassocierat membranprotein (VAMP)-associerat ER-protein A (VAPA), vilket tvingar fram dissociation av dynein-dynaktin från lysosomer och orsakar spridning av dessa organeller till cellperiferin. Däremot under högkolesterolförhållanden interagerar ORP1L inte med VAP, och associeringen av lysosomer med dynein-dynactin resulterar i deras förflyttning mot cellcentret (Rocha et al., 2009). Onormal ackumulering av kolesterol i sena endosomer, som förekommer vid Niemann-Pick C-sjukdom, har också rapporterats orsaka immobilisering av dessa organeller i den perinukleära regionen (Ko et al., 2001 Lebrand et al., 2002) genom interferens med Rab7 GTP-BNP-cykel och kinesinfunktion (Lebrand et al., 2002). I alla dessa fall är det oklart hur kolesterol överförs från lumen till den cytosoliska bipacksedeln i lysosommembranet som avkänns av ORP1L och Rab7.

En annan Rab7-effektor som orsakar lysosomkluster när den överuttrycks är Rabring7 (även känd som RNF115) (Mizuno et al., 2003). Detta protein har ett C-terminal RING-fingermotiv med E3-ligasaktivitet, vilket tyder på att ubiquitinvägen är inblandad i lysosompositionering. Proteinet rapsyn innehåller också ett RING -finger och orsakar juxtanukleärt lysosomkluster vid överuttryck (Aittaleb et al., 2015). Det är dock okänt om Rabring7 och rapsyn fungerar tillsammans med kinesiner eller dynein, och vad ubiquityleringens exakta roll kan vara i denna process.

Ytterligare Rab -proteiner, inklusive Rab9A, Rab34 och Rab36, har också varit inblandade i regleringen av lysosompositionering. RNA-interferens (RNAi) -medierad utarmning av den lysosomassocierade Rab9A orsakar juxtanukleär gruppering av lysosomer (Ganley et al., 2004). Kolesterolackumulering vid Niemann – Pick C-sjukdom förändrar också Rab9A-aktiviteten och dess koppling till sena endosomer (Ganley och Pfeffer, 2006), vilket tyder på att Rab9A också kan vara inblandad i kolesterolmedierad reglering av sen endosompositionering. Rab9A interagerar med PH -domänen för SKIP (Jackson et al., 2008) och Rab36 GAP RUTBC2 (även känd som SGSM1) (Nottingham et al., 2012 Zhang et al., 2014), men det är oklart om dessa interaktioner redogöra för rollen för Rab9A i lysosompositionering. Överuttryck av Rab34 och Rab36 orsakar lysosomklustering (Wang och Hong, 2002 Chen och Yu, 2013). Båda dessa Rab -proteiner interagerar med RILP och förmedlar därmed koppling till dynein, men de lokaliseras till Golgi -komplexet och/eller TGN snarare än lysosomer. Detta tyder på att Rab34 och Rab36 främjar juxtanukleär lokalisering av lysosomer genom kontakter med Golgi eller TGN.

Förutom Rab -proteiner reglerar andra proteiner koppling av lysosomer till dynein -dynaktin. Till exempel främjar den lysosomala Ca 2+ -sensorn ALG-2 (även känd som PDCD6) interaktion mellan den lysosomala Ca 2+-kanalens transienta receptorpotential mucolipin 1 (TRPMNL1 eller MCOLN1) med dynein-dynaktin för att reglera centripetal transport av lysosomer som svar till förändringar i Ca 2+-nivåer (Li et al., 2016b). Det finns också lysosomala transmembranproteiner som reglerar retrograd transport, såsom LAMP-1 och LAMP-2, som främjar koppling av lysosomer till dynein-dynactin (Huynh et al., 2007 Krzewski et al., 2013) och transmembranprotein 106B ( TMEM106B), som hämmar retrograd transport av lysosomer i neuronala dendriter genom interaktion med det mikrotubuli-associerade proteinet 6 (MAP6) (Schwenk et al., 2014). Slutligen har snapin-subenheten i BORC- och BLOC-1-komplexen (Pu et al., 2015) också rapporterats koppla lysosomer till dynein, särskilt i hippocampusneuroner (Cai et al., 2010). Denna roll som snapin är förvånande eftersom den, som en subenhet till BORC, är involverad i koppling av dessa organeller till kinesin-1 (Pu et al., 2015). Snapin kan således spela dubbla roller i anterograd och retrograd transport som en komponent av BORC, BLOC-1 eller något annat komplex.


Antag att en patient diagnostiseras med en ny sjukdom orsakad av ansamling av avfallsmaterial i kroppens celler. vilken organell fungerar sannolikt inte i patientens celler? golgi -apparaten lysosomer ribosomer det endoplasmatiska retikulumet

B.) "Lysosomer" fungerar troligen inte i patientens celler.

[Det är för att det är dess funktion att ta bort avfallet från cellen med hjälp av deras speciella enzymer]

Svaret skulle vara: lysosomer.

Lysosomer är membranbundna cellorganeller som kläms av från Golgi-kroppar. De är ansvariga för nedbrytningen av olika biomolekyler. 40 olika hydrolytiska enzymer finns i lysosomerna, med hjälp av dessa enzymer smälter de matpartiklar, skadliga partiklar som virus, bakterier och nedbrytning av avfallsmaterial. Därför, om avfallsmaterial byggs upp i kroppens celler, är det mest sannolikt att den cytoplasmatiska organellen inte fungerar som lysosomerna.

Lysosomer är de membranbundna organellerna som har hydrolytiska enzymer. Lysosomer bildas av de enzymer rika vesiklar som knoppar från Golgi -apparaten. Lysosomers funktion är att ta bort slitagedelar av celler och avfallsmaterial från cellerna. Felaktig funktion av lysosomer kan leda till uppbyggnad av avfallsmaterial i celler.

Antag att en patient diagnostiseras med en ny sjukdom orsakad av ansamling av avfallsmaterial i kroppens celler. Lysosomer är troligen felaktiga i patientens celler.

Det korrekta svaret kommer att vara lysosomer.

Celler förlitar sig på att ett sophanteringssystem fungerar korrekt eftersom sopor i cellen kan orsaka toxicitet, åldrande dysfunktion och celldöd. Avfallsmaterial förändrar också cellens strukturella organisation, förskjuter cellorganeller, påverkar transport och många fler. Så konstant rengöring av celler är en avgörande biologisk process.


Lysosom

Våra redaktörer kommer att granska vad du har skickat in och avgöra om artikeln ska revideras.

Lysosom, subcellulära organeller som finns i nästan alla typer av eukaryota celler (celler med en klart definierad kärna) och som är ansvarig för matsmältningen av makromolekyler, gamla celldelar och mikroorganismer. Varje lysosom är omgiven av ett membran som upprätthåller en sur miljö i det inre via en protonpump. Lysosomer innehåller en mängd olika hydrolytiska enzymer (syrahydrolaser) som bryter ner makromolekyler som nukleinsyror, proteiner och polysackarider. Dessa enzymer är endast aktiva i lysosomens sura inre, deras syraberoende aktivitet skyddar cellen från självnedbrytning vid lysosomalt läckage eller bristning, eftersom cellens pH är neutralt till svagt alkaliskt. Lysosomer upptäcktes av den belgiske cytologen Christian René de Duve på 1950-talet. (De Duve fick en del av Nobelpriset för fysiologi eller medicin 1974 för sin upptäckt av lysosomer och andra organeller som kallas peroxisomer.)

Lysosomer härstammar från knoppning från membranet i trans-Golgi-nätverket, en region av Golgi-komplexet som ansvarar för sortering av nysyntetiserade proteiner, som kan vara avsedda för användning i lysosomer, endosomer eller plasmamembranet. Lysosomerna smälter sedan ihop med membranvesiklar som härrör från en av tre vägar: endocytos, autofagocytos och fagocytos. Vid endocytos tas extracellulära makromolekyler upp i cellen för att bilda membranbundna vesiklar som kallas endosomer som smälter samman med lysosomer. Autofagocytos är den process genom vilken gamla organeller och felaktigt fungerande celldelar avlägsnas från en cell, de omsluts av inre membran som sedan smälter samman med lysosomer. Phagocytosis is carried out by specialized cells (e.g., macrophages) that engulf large extracellular particles, such as dead cells or foreign invaders (e.g., bacteria), and target them for lysosomal degradation. Many of the products of lysosomal digestion, such as amino acids and nucleotides, are recycled back to the cell for use in the synthesis of new cellular components.

Lysosomal storage diseases are genetic disorders in which a genetic mutation affects the activity of one or more of the acid hydrolases. In such diseases, the normal metabolism of specific macromolecules is blocked and the macromolecules accumulate inside the lysosomes, causing severe physiological damage or deformity. Hurler syndrome, which involves a defect in the metabolism of mucopolysaccharides, is a lysosomal storage disease.

Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica Denna artikel har senast reviderats och uppdaterats av Kara Rogers, Senior Editor.


Which condition is most likely to cause a buildup of materials in the lysosome? - Biologi

The main function of these microscopic organelles is to serve as digestion compartments for cellular materials that have exceeded their lifetime or are otherwise no longer useful. In this regard, the lysosomes recycle the cell's organic material in a process known as autophagy . Lysosomes break down cellular waste products, fats, carbohydrates, proteins, and other macromolecules into simple compounds, which are then transferred back into the cytoplasm as new cell-building materials. To accomplish the tasks associated with digestion, the lysosomes utilize about 40 different types of hydrolytic enzymes, all of which are manufactured in the endoplasmic reticulum and modified in the Golgi apparatus. Lysosomes are often budded from the membrane of the Golgi apparatus, but in some cases they develop gradually from late endosomes, which are vesicles that carry materials brought into the cell by a process known as endocytosis .

Like other microbodies, lysosomes are spherical organelles contained by a single layer membrane, though their size and shape varies to some extent. This membrane protects the rest of the cell from the harsh digestive enzymes contained in the lysosomes, which would otherwise cause significant damage. The cell is further safeguarded from exposure to the biochemical catalysts present in lysosomes by their dependency on an acidic environment. With an average pH of about 4.8, the lysosomal matrix is favorable for enzymatic activity, but the neutral environment of the cytosol renders most of the digestive enzymes inoperative, so even if a lysosome is ruptured, the cell as a whole may remain uninjured. The acidity of the lysosome is maintained with the help of hydrogen ion pumps, and the organelle avoids self-digestion by glucosylation of inner membrane proteins to prevent their degradation.

The discovery of lysosomes involved the use of a centrifuge to separate the various components of cells. In the mid-twentieth century, the Belgian scientist Christian Ren de Duve was investigating carbohydrate metabolism of liver cells and observed that that the cells released an enzyme called acid phosphatase in larger amounts when they received proportionally greater damage in the centrifuge. To explain this phenomenon, de Duve suggested that the digestive enzyme was encased in some sort of membrane-bound organelle within the cell, which he dubbed the lysosome. After estimating the probable size of the lysosome, he was able to identify the organelle in images produced with an electron microscope.

Lysosomes are found in all animal cells, but are most numerous in disease-fighting cells, such as white blood cells. This is because white blood cells must digest more material than most other types of cells in their quest to battle bacteria, viruses, and other foreign intruders. Several human diseases are caused by lysosome enzyme disorders that interfere with cellular digestion. Tay-Sachs disease, for example, is caused by a genetic defect that prevents the formation of an essential enzyme that breaks down complex lipids called gangliosides . An accumulation of these lipids damages the nervous system, causes mental retardation, and death in early childhood. Also, arthritis inflammation and pain are related to the escape of lysosome enzymes.


Hälsotillstånd relaterade till genetiska förändringar

Lysosomal acid lipase deficiency

Approximately 60 mutations in the LIPA gene have been found to cause lysosomal acid lipase deficiency. This inherited condition is characterized by the accumulation of harmful amounts of lipids in cells and tissues throughout the body. Mutationer i LIPA gene lead to a shortage (deficiency) of functional lysosomal acid lipase. The severity of the condition depends on how much working enzyme is available. In individuals with a complete loss of enzyme activity, the condition begins in infancy and is often fatal. In individuals with some remaining enzyme activity, the amount of enzyme activity generally determines the severity of the condition.

Den vanligaste LIPA gene mutation, found in about half of individuals with lysosomal acid lipase deficiency that begins in childhood or later, disrupts the way the gene's instructions are used to make lysosomal acid lipase. This particular mutation, called a splice-site mutation, substitutes the DNA building block (nucleotide) guanine for the nucleotide adenine near an area of the gene called exon 8 (written as IVS8-1G>A). This mutation results in the deletion of 24 protein building blocks (amino acids). People with the IVS8-1G>A mutation in both copies of the LIPA gene in each cell have 5 percent of the normal amount of lysosomal acid lipase activity.

Reduction or absence of lysosomal acid lipase activity results in the accumulation of triglycerides, cholesteryl esters, and other lipids within lysosomes, causing fat buildup in multiple tissues. The body's inability to produce cholesterol from the breakdown of these lipids leads to an increase in alternative methods of cholesterol production and higher-than-normal levels of cholesterol in the blood. The excess lipids are transported to the liver for removal. Because many of them are not broken down properly, they cannot be removed from the body instead they accumulate in the liver, resulting in liver disease. The progressive accumulation of lipids in tissues results in organ dysfunction and the signs and symptoms of lysosomal acid lipase deficiency.


How people can protect themselves and what they should do if they are exposed to sulfur mustard

  • Because no antidote exists for sulfur mustard exposure, the best thing to do is avoid it. Immediately leave the area where the sulfur mustard was released. Try to find higher ground, because sulfur mustard is heavier than air and will settle in low-lying areas.
  • If avoiding sulfur mustard exposure is not possible, rapidly remove the sulfur mustard from the body. Getting the sulfur mustard off as soon as possible after exposure is the only effective way to prevent or decrease tissue damage to the body.
  • Quickly remove any clothing that has liquid sulfur mustard on it. If possible, seal the clothing in a plastic bag, and then seal that bag inside a second plastic bag.
  • Immediately wash any exposed part of the body (eyes, skin, etc.) thoroughly with plain, clean water. Eyes need to be flushed with water for 5 to 10 minutes. Do NOT cover eyes with bandages, but do protect them with dark glasses or goggles.
  • If someone has ingested sulfur mustard, do NOT induce vomiting. Give the person some water or milk to drink, if they can swallow.
  • Seek medical attention right away.


Titta på videon: Лизосомальные болезни накопления - USMLE step 1. Lysosomal storage diseases (December 2022).