Autofagi “daur ulang” makromolekul

Autofagi awalnya dipelajari dari fungi oleh ilmuwan Jepang, Yoshinori Oshumi, dan tampak pertahanan hidup organisme pada kondisi kekurangan nutrisi. Proses ini memungkinkan terjadi daur ulang makromolekul yang ada untuk memproduksi energi dan nutrisi baru. Autofagi ini distimulasi oleh adanya protein yang merupakan substrat proses autofagi. Inhibitor dari proses autofagi antara lain adalah mutant α-synuclein pada penyakit Parkinson, protein tau pada penyakit Alzheimer, mutant huntingtin pada penyakit Huntington. Dengan adanya inhibitor tersebut maka aktivitas autofagi terhambat. Apabila aktivitas autofagi dihambat maka akan terbentuk agregasi protein di sitoplasma.

Autofagi sangat penting untuk menjaga proteostasis terutama pada mitokondria. Mitokondria yang telah rusak biasanya akan mengeluarkan toksin untuk mediasi apoptosis tetapi zat tersebut akan dieliminasi oleh proses autofagi. Selain itu menurut penemuan Ravikumar dkk. 2010 autofagi juga dapat mendegradasi beberapa bakteri dan virus sehingga berperan penting sebagai bentuk perlindungan pada beberapa penyakit-penyakit infeksi.

Autofagi berasal dari bahasa Yunani; auto, self, dan phagy, eating. Autofagi adalah terminologi untuk proses daur ulang material sel. Secara keseluruhan autofagi dibagi 3 kelas yaitu makro autofagi, mikro autofagi, dan chaperone-mediated autofagi. Walaupun ketiganya berbeda dalam hal pembentukan kargo material yang dibawanya, tetapi ketiga kelas autofagi memiliki persamaan yaitu lisosom sebagai tempat akhir untuk degradasi dan daur ulang. Pada makroautofagi menggunakan organel perantara “autofagosom.” Sebuah membran isolasi (disebut juga phagophore) memisahkan sebagian kecil sitoplasma didalamnya termasuk materilarut air dan organel, untuk membentuk autofagosom. Selanjutnya penyatuan autofagosom dan lisosom membentuk autolisosom dan mendegradasi materi yang terdapat di dalamnya. Autofagosom  menyatu dengan endosom sebelum fusi dengan lisosom.

2017-11-24 20_07_55-SISCA Seminar II_revisi - Microsoft Word

Pada mikroautofagi, lisosom akan memakan sebagian kecil sitoplasma dengan invaginasi ke dalam membran lisosom. Dinamika membran selama mikroautofagi mungkin sangat mirip atau identikdengan kompleks sortasi endosom yang diperlukan untuk transport yang terjadi pada endosom fase akhir.Jenis ketiga autofagi adalah chaperone-mediatedautofagi. Kelas ini tidak melibatkan reorganisasi membran; Sebagai gantinya, protein substrat secara langsung mentranslokasi membran lisosom selama chaperone-mediated autofagi. Protein chaperone Hsc70 (heat shock cognate 70) dan cochaperones secara khusus mengenali protein sitosol yang mengandung pentapeptida seperti KFERQ. Selanjutnya protein ini akan dibawa menuju lisosom melalui sebuah pintu yang dikenal dengan Lamp-2A.

Makroautofagi dianggap sebagai tipe utama autofagi, dan dianggap sebagai bentukutama autofagi dan juga kelas ini telah diteliti secara luas maka kita akan membicarakan makro autofagi sebagai autofagi untuk mempermudah pembahasan pada makalah ini.

Autofagi sangat mudah diinduksi olehkelaparan sel dan stress selditandai dengan meningkatnya jumlah autofagosom. Pembentukan autofagosom ini terjadi di sekitar retikulum endoplasma (ER). Namun, masih belum jelas apakah membran ER langsung digunakan untuk pembentukan autofagosomkarena beberapa studi menunjukkan bahwa membran dibentuk dari sebagian kompleks golgi, mitokondria, bahkan menurut penelitian mereka dikatakan membran plasma juga berperan kemudian diperkuat dengan studi lain dari Hailey dkk. tahun 2010, Ravikumar dkk. tahun 2010. Dengan demikian tidak dapat dipastikan bahwa membran reticulum endoplasma saja yang berperan untuk pembentukan autofagosom melainkan lebih kompleks lagi proses yang terjadi untuk membentuknya. Walaupun demikian tempat ini dapat kita sebut situs phagophore menurut Rubinzstein dkk. Phagophore dapat disebut juga prekursor  autofagosom sehingga tempat terbentuknya dapat kita sebut tempat “pre-autophagosomal structure” (PAS).

            Beberapa protein Atg mengatur pembentukan autofagosom. Di antara 35 protein Atg yang sejauh ini teridentifikasi dalam ragi, Atg1-10, 12-14, 16, dan 18 adalah protein inti Atg. Protein ini diperlukan untuk pembentukan autofagosom, selain Atg17, 29, dan 31. Protein inti Atg dibagikan melalui jalur autofagi lainnya, seperti peksofagi (degradasi autofagi peroksisom) dan jalur target sitoplasma-vakuola, yang telah dibahas secara lebih rinci dalam ulasan lain.

Leave a Comment

Filed under tropikal infeksi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *