¿Cómo se protegen los lisosomas de la degradación de las enzimas presentes en su interior?

Recuerde que las enzimas se caracterizan por la “especificidad del sustrato”, lo que significa que solo pueden actuar sobre moléculas de una determinada forma (una forma que se adapta a la zona activa de esa enzima). Esta es nuestra primera pista de cómo los lisosomas pueden protegerse de sus propias enzimas: si las enzimas no pueden incluir las partes de los lisosomas en sus zonas activas, entonces esas partes de los lisosomas son seguras. De hecho, se sabe que las proteínas en la membrana del lisosoma tienen un número extraordinariamente grande de moléculas de azúcar adheridas a ellas. Estos azúcares actúan como un escudo, manteniendo muchas hidrolasas ácidas de los segmentos de proteínas que de otro modo reconocerían y cortarían. El proceso de agregar azúcares a otras cosas se llama “glicosilación” y se dice que una proteína con azúcares es una “glicoproteína”. Por supuesto, el lisosoma también contiene glicosidasas, por lo que esos escudos de proteínas probablemente no duren mucho tiempo. Siempre.

Dentro de la membrana del lisosoma hay una gruesa capa protectora de “glicocalix”. Este “glicocalix” está hecho de proteínas especiales llamadas “proteínas de membrana asociadas a lisosomas (LAMP)” y azúcares “polilactosamina”.

Los lisosomas tienen una gran cantidad de moléculas de azúcar unidas a su superficie celular interna. Estas moléculas de azúcar no son sustratos naturales para estas enzimas (que comúnmente son proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, etc.). Como las enzimas lisosómicas no pueden atacarlos, no pueden destruir los lisosomas. Por lo tanto, generalmente están protegidos hasta que las condiciones celulares necesiten autólisis.

Las proteínas en la membrana celular lisosómica tienen una cantidad anormal de moléculas de azúcar adheridas a ellas. Estas moléculas evitan que las hidrolasas ácidas corten las proteínas. Sin embargo, esto no durará para siempre. El lisosoma también tiene glicosidasas en él, por lo que los azúcares eventualmente se digieren. Esto realmente no afecta mucho a la célula porque el pH óptimo para las hidrolasas ácidas es ~ 4.8. El pH normal del citosol es alrededor de 7,2, por lo que las enzimas no funcionan muy bien en el citosol. El lisosoma mantiene ese pH ~ 4.8 por bombeo en protones usando V-ATPasas y bloqueando el transporte de iones cloruro.