peroksisombiogenese

Peroksisomiogeneesi viittaa solun peroksisomien muodostumisen, kiinnittymisen ja ylläpidon prosessiin. Peroksisomit ovat membrane-ympäröimiä organelleja, jotka osallistuvat erityisesti rasvojen beta-oksidaatioon, plasmalogeenien synteesiin, sekä eräiden rikin ja hapen tasapainottumiseen liittyviin reaktioihin. Biogeneesi tapahtuu kahdella päätavalla: de novo -polulla ER:stä ja olemassa olevien peroksisomien kasvuun ja jatoon liittyvällä reitillä.

De novo -polulla uusi peroksisomi muodostuu osittain endoplasmakalvoston (ER) lähteistä, kun peroksisomiin kulkeutuvat proteiinit ja membraaniaineet koordinoivat kalvostollisen rakenteen muodostumista. Toinen, yleisempi tie tapahtuu, kun olemassa olevat peroksisomit kasvavat sisäisen plastin kaltaisilla prosesseilla ja jakautuvat peroksisomipotentiaalin säilyessä. Prosessi vaatii useita peroksisomien biogeneesissä keskeisiä PEX-perheeseen kuuluvia proteiineja.

Keskeiset mekanismit liittyvät peroksisomaalisten entsymaattien ja membraanim proteinien oikeaan kohdistamiseen. Matrix-proteiinit kulkeutuvat PTS1- tai PTS2-signaalien kautta PEX5- tai PEX7-reseptoreiden avulla. Reziptorit tunnistavat signaalit ja ohjaavat proteiinit peroksisomin sisätilaan. Peroksisomien membran proteiineja (PMP:t) kuljetetaan ja kiinnitetään PEX19:n kautta, ja peroksisomin Import-johto koostuu PEX1/PEX6-ATPaseiden sekä muiden PEX-proteiinien koordinoinnista.

Peroksisomien biogeneesiin liittyvät sairaudet tunnetaan peroksisomien biogeneesin häiriöinä (PBD). Näihin kuuluu Zellwegerin spektrin sairaudet, jotka johtuvat PEX-geenien mutaatioista ja aiheuttavat peroksisomien puutteellista kokoamista sekä epäasianmukaista rasvojen metaboliaa (esim. erittäin pitkien rasvahappojen, VLCFA:n, kertymää ja plasmalogeenien puutetta). Oireisiin voivat kuulua hypotonia, kehityksen viivästyminen, maksan laajentuma, neurokudoksen muutokset ja silmäsairaudet. Diagnoosi perustuu biokemiallisiin merkkiaineisiin (VLCFA-kasvu, plasmalogeenien puute) sekä PEX-geenien mutaatioiden sekvensointiin.

Tutkimus ja hoito keskittyvät biogeneesimmeine tärkeisiin PEX-proteiineihin sekä peroksisomien toimintojen kompensaation etsimiseen. Ennaltaehkäisy ja genetinen neuvonta ovat keskeisiä periytyvän autosomissa recessiivisyydessä.