Chemici van de Universiteit van Texas in Austin hebben een sleuteleiwit ontdekt in de manier waarop lysosomen, de recyclingcentra van de cel, werken. Lysosomen zijn zure, membraangebonden organellen die hydrolytische enzymen bevatten voor de vertering van polymeren en andere macromoleculen. Ze zijn essentieel voor de homeostase en overleving van eukaryotische cellen.

Het eiwit, LAMP-2A genaamd, is een lid van de lysosoom-geassocieerde membraaneiwitfamilie (LAMP). LAMPS zijn betrokken bij verschillende cellulaire processen, waaronder lysosoombiogenese, membraantransport en autofagie.

De onderzoekers ontdekten dat LAMP-2A nodig is voor de juiste fusie van lysosomen met autofagosomen, dit zijn dubbelmembraanblaasjes die cytoplasmatisch materiaal aan lysosomen afleveren voor afbraak. Deze fusiegebeurtenis is essentieel voor de recycling van cellulaire componenten en het behoud van cellulaire homeostase.

"We waren verrast toen we ontdekten dat LAMP-2A essentieel is voor de fusie van autofagosoom-lysosoom", zegt dr. Richard P. Apkarian, hoogleraar scheikunde aan de UT Austin en co-senior auteur van het onderzoek. “Deze bevinding daagt het huidige begrip van de moleculaire mechanismen van de lysosomale functie uit.”

Het onderzoeksteam gebruikte een combinatie van biochemische en celbiologische technieken om LAMP-2A te identificeren als een belangrijke regulator van autofagosoom-lysosoomfusie. Ze ontdekten dat LAMP-2A aanwezig is op zowel lysosomen als autofagosomen en dat het interageert met andere eiwitten die betrokken zijn bij membraanfusie.

“Onze bevindingen bieden nieuwe inzichten in de moleculaire mechanismen van de lysosomale functie en kunnen implicaties hebben voor het begrijpen van lysosomale stapelingsziekten en andere aandoeningen die verband houden met verminderde autofagie”, zegt dr. Jiangli Chen, onderzoeksmedewerker in het Apkarian-laboratorium en co-eerste auteur van de studie.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.