Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

Kaveozomy – nové membránové organely s neznámou funkcí

Měchýřek slujový a jemu podobní
 |  1. 1. 2003
 |  Vesmír 82, 8, 2003/1

V eukaryotické buňce se nalézá spousta různých ­zomů. Známe již endozomy, fagozomy, lyzozomy, peroxyzomy, glyoxyzomy nebo peroxyzomy. Jsou to různé typy váčků oddělených membránou od okolní cytoplazmy. Spolu s mitochondriemi, plastidy, endoplazmatickým retikulem a Golgiho systémem zajišťují rozčlenění vnitřku buňky na mikroprostředí. Ve váčcích mohou probíhat chemické reakce, které jsou pro buňku nebezpečné (syntézy a odbourávání) bez rušivých cytoplazmatických enzymů a ředění produktů.

Kromě zmíněných starých známých jsou v buňce bílkovinné komplexy, které lze přirovnat spíš k „výrobním linkám“ (k specializovaným „výrobním halám“ mají daleko). Nejznámější z této kategorie jsou ribozomy („linky“ na syntézu bílkovin). Patří k vybrané společnosti, která v buňce zajišťuje řadu základních životních funkcí. Dalšími bílkovinnými komplexy jsou proteazomy (starají se o štěpení bílkovin), spliceozomy (umožňují sestřih RNA), editozomy (zprostředkovávají editování RNA) a replizomy (podílejí se na replikaci DNA).

Nový -zom srovnatelný s „výrobní linkou“ bývá objeven často, v poslední době např. signalozom nebo transkriptozom. Nález bývá důsledkem zjištění, že něco, co zdánlivě funguje samo a jednoduše, je ve skutečnosti součástí komplikovaného mnohasložkového celku. Naproti tomu nový -zom připomínající „výrobní halu“ je velkou událostí a také velkým překvapením – tím spíš, že buněční biologové jsou jen lidé, a proto by nejraději vysvětlovali fungování celku (buňky) s využitím již existujících „součástek“.

Velké překvapení, jaké popisuji, přinesl také výzkum vstupu opičího viru SV40 do buňky a jeho pohybu v buňce. Již poměrně dlouho je známo, že viriony tohoto viru lezou do buňky neobvyklým způsobem. Využívají „sluje“ (kaveoly) v plazmatické membráně unikátního lipidového a proteinového složení. „Sluje“ ústí do mezibuněčného prostoru a pokračují po záhadné trase, končící v endoplazmatickém retikulu. Zde se virus pravděpodobně „svlékne“ a do jádra se zřejmě přesune již jen „holá“ nukleová kyselina.

L. Pelkmans s kolegy provedl elegantní experiment: Na virové částice navázal texaskou červeň a pozoroval vstup jednotlivých virionů do buněk produkujících kaveolin (ten byl zeleně označen fluorescenčním proteinem). Pro tvorbu „slují“ je bílkovina kaveolin nezbytná. Díky dvojbarevnému systému pak Pelkmans a jeho spolupracovníci mohli pod vysoce citlivým fluorescenčním mikroskopem sledovat, jak jsou červené viriony nejprve spolu s kaveolinem endocytovány (navázány na buňku a pohlceny), a pak se poměrně pomalu (během 20–40 minut) dostávají do zvláštní organely, která obsahuje kaveolin, ne však molekuly typické pro klasickou endocytózu. Této organele dali jméno kaveozom. Kaveozomy jsou rozptýleny v cytoplazmě, nemají propojení s mimobuněčným prostorem, jsou nepravidelného tvaru i velikosti a oproti organelám klasické endocytické dráhy nejsou kyselé, ale neutrální. SV40 zůstává v kaveozomech asi 4 hodiny, pak je poměrně rychle ve válcovitých váčcích po mikrotubulech transportován do endoplazmatického retikula. Ještě před transportem se oddělí červený a zelený signál – tedy červené viriony od zeleného kaveolinu. Kaveolin – jak jinak – zůstavá v kaveozomech.

Autoři článku v Nature Cell Biology jsou přesvědčeni, že objevili novou, dosud nepopsanou membránovou organelu, která je unikátní buněčnou „kabinou“ a zřejmě by existovala i bez přičinění virů. Jakou funkci ale plní, pokud právě nehostí virové „pasažéry“? Může mít roli při udržování hladiny cholesterolu v buněčných membránách? Nebo poskytuje možnost „obejít“ klasické endocytické degradační dráhy (třeba se to někdy hodí) a dočasně z buněčného povrchu „uklidit“ některé receptory spolu se signalizačním aparátem? (Ten se nalézá na povrchu buňky v unikátním lipidovém prostředí, viz V. Hořejší, Vesmír 74, 625, 1995/11.)

„Sluje“ v plazmatické membráně zřejmě k svému vstupu a pohybu po buňce nevyužívá jen virus SV40, ale i tak dobře známý organizmus, jako je E. coli, a možná i některé neobalené viry – např. pikornaviry nebo polyomaviry (experimentální data jsou zatím poněkud kontroverzní).

Je možné, že divné organely – kaveozomy – jsou jen špičkou ledovce dosud neznámých mikroprostředí, v nichž probíhají netušené buněčné děje. Bude zajímavé pozorovat, zda se nový termín ujme, jaký vznikne z okruhu našich jazykových puristů český ekvivalent (přimlouval bych se za „měchýřek slujový“) a zda se vyrojí další -zomy – měchýřky různých tvarů a velikostí, které se autoři dosud ostýchali pojmenovat. (L. Pelkmans, J. Kartenbeck, A. Helenius: Nature Cell Biology, Vol 3, May 2001)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biologie

O autorovi

Jan Černý

Prof. Jan Černý, Dr., (*1970) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. Na této fakultě přednáší buněčnou biologii, imunologii a histologii. Zabývá se zejména dynamikou endozomálního systému s důrazem na antigenní prezentaci, membránovými mikrodoménami a vlivem nízkomolekulárních inhibitorů a sekundárních metabolitů na buněčnou fyziologii. Podílí se na organizaci Mezinárodní biologické olympiády a soutěže EUSO.
Černý Jan

Doporučujeme

Vlaštovka extrémista

Vlaštovka extrémista

Jaroslav Cepák, Petr Klvaňa  |  10. 10. 2018
Díky satelitní telemetrii se podařilo odhalit vpravdě neuvěřitelné výkony některých ptačích druhů. Nejznámějším je zřejmě osmidenní nonstop let...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné