Рис. 1.1. Структура лизосомы (из статьи Ballabio, A., Bonifacino, J.S. Lysosomes as dynamic regulators of cell and organismal homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol 21, 101-118 (2020) с модификациями) v-ATPase- вакуольная/протонная АТФаза; LAMPs- (от англ. Lysosomal-associated membrane protein) лизосомные белки ассоциированные с мембраной; SNAREs- (от англ. soluble NSF attachment receptor), группа белков, осуществляющих слияние внутриклеточных транспортных везикул с клеточной мембраной или органеллой-мишенью, такой как лизосома
Рис. 1.2. Функции лизосом и их регуляция (из статьи André R. A. Marques, Paul Saftig; Lysosomal storage disorders - challenges, concepts and avenues for therapy: beyond rare diseases. J Cell Sci, 2019; 132 (2): jcs221739 с модификациями): (i) TFEB - главный регулятор биогенеза, аутофагии и экзоцитоза лизосом. TFEB регулируется активностью киназы mTORC1. (ii) В нормальных условиях большинство лизосом расположены в перинуклеарном облаке. Эти лизосомы имеют более низкий рН, чем периферические лизосомы. Движение лизосом из перинуклеарного региона к периферии происходит вдоль микротрубочек - транспорт регулируется кинезинами, а в обратном направлении - динеином. (iii) Повреждение лизосомной мембраны, вызванное накоплением биомолекул, устраняется путем эндосомной микроаутофагии или, когда повреждение является слишком обширным, деградации посредством лизофагии. (iv) Лизосомы устанавливают области контакта с другими органеллами, включая пероксисомы, митохондрии и ЭПР. Эти контактные сайты, помимо прочего, участвуют в транспорте холестерина между органеллами
Рис. 1.8. Биохимические и клеточные основы патогенеза лизосомных болезней накопления (по Futerman A.H., G.v. Meer G., 2004): 1 - дефект лизосомного фермента, приводящий к снижению его активности; 2 - повреждение белка-активатора; 3 - нарушение транспорта фермента из эндоплазматического ретикулума (мутации, вызывающие нарушение конформации белка); 4 - нарушение образования мультиферментного комплекса, необходимого для транспорта фермента из эндоплазматического ретикулума; 5 - нарушение гликозилирования фермента в аппарате Гольджи; 6 - нарушение гликозилирования фермента в аппарате Гольджи ведет к неспособности фермента связаться с маннозо-6-фосфатными рецепторами и войти в лизосому; 7 - дефект транспорта фермента из аппарата Гольджи; 8 - дефекты лизосомных мембранных белков-переносчиков; 9 - дефекты лизосомных мембранных белков, выполняющих важную регуляторную роль в функционировании лизосом