Tworzenie się z pęcherzyków i resztek pre-peroksysomalnych
Ich istotność jest bezdyskusyjna, lecz wiedza na temat ich formowania i funkcji jest niekompletna, a niektóre teorie ciągle są przedmiotem zaciętych dyskusji. Uczestnicy projektu PEROXISCOPY (Morphogenesis of de novo peroxisome formation) wyjaśnili kilka niewiadomych dotyczących biochemii formowania się peroksysomów. W badaniu skupiono się głównie na białkach z grupy kompleksu peroksysomalnego (peroksyny, PEX), uczestniczących w biogenezie peroksysomów de novo. W tworzeniu peroksysomów uczestniczy białko Pex3, a uczeni wykorzystali zmutowane drożdże, pozbawione genu PEX3, by potwierdzić po raz pierwszy w historii obecność pęcherzyków pre-peroksysomalnych u tego mutanta. Wyniki pokazały, że gdy gen PEX3 zostaje przywrócony, peroksysomy nie są formowane od nowa z systemu błonowego retikulum endoplazmatycznego. Zamiast tego białka Pex3 są kierowane do niedojrzałych struktur w zmutowanych komórkach, gdzie promują dojrzewanie organelli. Naukowcy zbadali również dwa kluczowe enzymy — Pex1 i Pex6. Dowiedli, że białka te uczestniczą w importowaniu białek macierzy, a nie w fuzji pęcherzyków pre-peroksysomalnych, jak sugerowano w innych wcześniejszych badaniach. Po ponownym wprowadzeniu Pex1 przywrócono importowanie białka macierzy, a peroksysomalne "widma" szybko przekształcały się w peroksysomy. Jako że istnieją dowody, że utrzymanie liczby peroksysomów jest kluczowe dla fizjologii komórki, naukowcy zbadali proliferację peroksysomów poprzez rozszczepianie. Białko Pex11p remodeluje błonę pęcherzyków podczas rozszczepiania, a wyniki badania pokazały, że białko to przejawia działanie GTPazy, a tym samym aktywuje enzym (Dnm1) konieczny do następnych podziałów. Współpraca z laboratorium o doskonałych osiągnięciach z zakresu badań peroksysomów skłoniła uczonych do ponownego zbadania roli Pex19 w formowaniu pęcherzyków pre-peroksysomalnych. Oczekuje się, że prace te będą kontynuowane przy użyciu mikroskopii krioelektronowej w celu wizualizacji formowania się peroksysomów, jak również dojrzałych organelli. Publikacje uczestników projektu zostały zamieszczone w prestiżowych czasopismach, w tym Journal of Cell Biology (2x) oraz PNAS. Badanie PEROXISCOPY potwierdziło, że niepozorne peroksysomy odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu fizjologii komórki, a ponadto dowiodło, że dotychczasowe modele dotyczące ich powstawania wymagają adaptacji.
Słowa kluczowe
Pex, peroksysom, organellum, drożdże, mikroskopia
