Celler använder en process som kallas autofagi för att bryta ner och återvinna sina skadade eller onödiga komponenter, inklusive maskineriet som driver deras motilitet. Denna process är avgörande för att upprätthålla cellulär homeostas och säkerställa att cellerna har de resurser de behöver för att fungera korrekt.

Följande steg beskriver hur celler återvinner maskineriet som driver deras motilitet genom autofagi:

1. Initiering: Autofagi kan initieras som svar på olika cellulära påfrestningar, inklusive näringsbrist, oxidativ stress och proteinaggregation. När dessa påfrestningar upptäcks aktiverar celler autofagirelaterade gener, vilket leder till bildandet av ett proteinkomplex som kallas autofagiinitieringskomplexet.

2. Bildning av fagoforen: Autofagi-initieringskomplexet utlöser bildandet av en dubbelmembranstruktur som kallas fagoforen. Denna membranstruktur binder de cytoplasmatiska komponenterna, inklusive de skadade eller onödiga organellerna och proteinerna.

3. Expansion och mognad av fagoforen: Fagoforen expanderar och mognar till en autofagosom, en dubbelmembranvesikel som innehåller den cytoplasmatiska lasten. Under denna process rekryteras olika proteiner involverade i autofagi, såsom mikrotubuli-associerat protein 1 lätt kedja 3 (LC3), till fagoformembranet.

4. Fusion med lysosomer: Autofagosomen smälter sedan samman med en lysosom, ett cellulärt fack som innehåller nedbrytande enzymer. Denna fusionshändelse leder till bildandet av en autolysosom, där det inre membranet av autofagosomen bryts ner, vilket frigör den cytoplasmatiska lasten i lysosomen.

5. Nedbrytning och återvinning: Inom autolysosomen bryts den cytoplasmatiska lasten, inklusive de skadade eller onödiga proteinerna, ned av lysosomala enzymer. De nedbrutna komponenterna bryts ner till mindre molekyler, såsom aminosyror, sockerarter och lipider, som kan återvinnas och återanvändas av cellen.

6. Uppsägning: När nedbrytningsprocessen är klar, smälter autolysosomen samman med cellmembranet och släpper ut det återvunna materialet i cytoplasman för återanvändning.

Genom att återvinna maskineriet som driver deras motilitet genom autofagi, kan celler säkerställa att de har de nödvändiga resurserna för att behålla sin strukturella integritet, polaritet och förmåga att röra sig. Denna process är särskilt viktig för celler som kräver höga nivåer av motilitet, såsom immunceller, neuroner och epitelceller.