Лизозомите, органите на клетъчното самосмилане

С непрекъснатото развитие на биотехнологиите, разработването на целеви противотуморни лекарства като съединения с ниска молекула, олигонуклеотиди и биологични продукти постигна бърз напредък, сред които siRNA/RNAi и ADC лекарствата са най-популярният и предпочитан избор за разработване на противотуморни лекарства от много фармацевтични компании. Тестовете in vitro са необходими за изследване на стабилността и безопасността на лекарствата илизозомиса незаменими in vitro продукти за изследване на метаболизма при разработването на siRNA/RNAi и ADC лекарства.

Продукти IPHASE

Въведение в лизозомите

Лизозомиса единични-мембранни органели в еукариотни клетки, които разграждат биомолекули като протеини, нуклеинови киселини и полизахариди и са открити за първи път в хепатоцити на плъх през 1955 г. от белгийския учен Кристиан дьо Дюве (1917-2013) и други. Лизозомите имат различни форми, обикновено везикуларни структури от 0,025-0,8 μm и съдържат повече от 60 хидролитични ензима като кисела фосфатаза, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза, хистон протеаза и ацетилтрансфераза, които са група хидролитични ензими с оптимално рН в киселата област, а оптималното рН на хидролитичните ензими е 3.5-5.5. С оглед на структурната специфика на лизозомите и киселинната работна среда, веществата, които са положителни за активността на киселинната фосфатаза, обикновено се идентифицират като лизозоми.

Диаграма на лизозомите. Изображението е създадено от Figdraw.

Характеристики на лизозомите

Тъй като лизозомите работят в киселинни региони, техните ензими съдържат три характеристики:

1) Лизозомната повърхност е силно гликозилирана, което помага да се защити от ензимна хидролиза. Мембранните протеини са предимно гликопротеини, а вътрешната повърхност на лизозомната мембрана е отрицателно заредена, което помага на ензимите в лизозомите да останат свободни. Това е важно за упражняване на нормална функция и предотвратяване на смилането на самата клетка;

2) Всички хидролитични ензими са оптимално активни при около pH=5, но заобикалящата ги цитоплазма има pH=7,2. Лизозомната мембрана съдържа специален транспортен протеин, който може да използва енергията на хидролизата на АТФ, за да изпомпва Н+ (водородни йони) от цитоплазмата в лизозомите, за да поддържа своето pH=5;

3) Ензимите в лизозомите упражняват своята катаболна роля само когато хидролизираното вещество попадне в лизозомите. След като лизозомната мембрана се разкъса и хидролизиращите ензими избягат, ще настъпи клетъчна автолиза.

Функция и класификация нализозоми

Основната роля на лизозомите е храносмилането, вътреклетъчен храносмилателен орган, а клетъчната автолиза, защитата и използването на определени вещества са свързани с лизозомното храносмилане. Неговата изпълнителна функция е двойна, а именно сливане с хранителни везикули за смилане на храната в биомолекули и смилане на стареещи органели или биомолекули, образувани в процеса на самообновяване на организма.

Лизозомите могат да бъдат разделени на първични лизозоми, вторични лизозоми и остатъчни тела според различните етапи на изпълнение на техните физиологични функции.