Testy autofagii

Autofagia jest wysoce regulowanym homeostatycznym procesem degradacji, w którym komórki niszczą swoje własne składniki za pośrednictwem mechanizmów lizosomalnych i poddają je recyklingowi. Proces ten jest związany z różnymi chorobami, w tym chorobą Alzheimera¹, starzeniem², rakiem³ i chorobą Leśniowskiego-Crohna. Poprzez rozległą interakcję z proapoptotycznymi szlakami sygnalizacyjnymi, autofagia może również przyczyniać się do śmierci komórek i znacząco wpływać na ogólny stan zdrowia komórek. Nieprawidłowe funkcjonowanie autofagii może wpływać na długowieczność i produktywność komórek. Wyjaśnienie korelacji między autofagią a apoptotyczną śmiercią komórek stało się przedmiotem wielu badań, szczególnie w biologii nowotworów. Z jednej strony autofagia może indukować śmierć komórek poprzez degradację niezbędnych składników; z drugiej strony może ułatwiać przetrwanie komórek nowotworowych w niekorzystnych warunkach metabolicznych.

Rysunek 1. Mechanizmy i szlaki sygnałowe autofagii. Autofagia (w tym makroautofagia, mitofagia i mikroautofagia) to wewnątrzkomórkowy system degradacji, który dostarcza składniki cytoplazmatyczne do lizosomu, często za pośrednictwem LC3.

Rysunek 2. Biosensory fluorescencyjne LC3 z żywych komórek lentiwirusowych.

Lentiwirusowe biosensory fluorescencyjne LC3 z żywych komórek

Członkowie rodziny LC3 odgrywają kluczową rolę w dojrzewaniu autofagosomu, centralnej organelli autofagii⁵. Prekursory LC3, rozproszone w cytozolu, są proteolitycznie przetwarzane do postaci LC3-I. Po zainicjowaniu autofagii, C-końcowa glicyna jest modyfikowana przez dodanie fosfatydyloetanoloaminy, tworząc LC3-II, który szybko przemieszcza się do powstających autofagosomów w punktowym rozkładzie.

Cząsteczki lentiwirusowe LentiBrite™ LC3 zapewniają jasną fluorescencję GFP/RFP i precyzyjną lokalizację, aby umożliwić analizę autofagii w komórkach na żywo w trudnych do transfekcji typach komórek. Analizuj autofagię na żywo w hodowlach komórkowych przy użyciu wstępnie zapakowanych biosensorów fluorescencyjnych o wysokim mianie.

Referencje

1. Zare-shahabadi A, Masliah E, Johnson GV, Rezaei N. 2015. Autophagy in Alzheimer's disease. 26(4): https://doi.org/10.1515/revneuro-2014-0076

2. Cuervo AM. 2008. Autophagy and aging: keeping that old broom working. Trends in Genetics. 24(12):604-612. https://doi.org/10.1016/j.tig.2008.10.002

3. Mathew R, Karantza-Wadsworth V, White E. 2007. Role of autophagy in cancer. Nat Rev Cancer. 7(12):961-967. https://doi.org/10.1038/nrc2254

4. Glick D, Barth S, Macleod KF. 2010. Autophagy: cellular and molecular mechanisms. J. Pathol.. 221(1):3-12. https://doi.org/10.1002/path.2697

5. Tanida I, Ueno T, Kominami E. 2008. LC3 and Autophagy.77-88. https://doi.org/10.1007/978-1-59745-157-4_4