Autofagosomien kalvodynamiikka

Autofagia on lysosomaalinen hajotusreitti, joka kierrättää sytoplasmista materiaalia ja organelleja. Sen tehtävä on ylläpitää solujen energiatasapainoa ravintoaineiden puutteen ja stressin aikana. Lisäksi autofagia hajottaa ja kierrättää vahingoittuneita soluorganelleja sekä paakkuuntuneita proteiineja, suojelee soluja metaboliselta stressiltä ja DNA vaurioilta, ja jopa pidentää solujen ja organismien elinikää. Puutteellisesti toimiva autofagia on yhdistetty moniin sairauksiin kuten syöpä, myopatiat, metaboliset sairaudet ja hermoston rappeumataudit.

Autofagosomit ovat kalvon ympäröimiä rakkuloita, jotka eristävät hajotettavan materiaalin muusta solulimasta ja toimittavat sen sitten lysosomeihin hajotettavaksi. Ne muodostuvat  solulimakalvoston yhteydessä. Ensin ilmaantuu litteä kalvopussi, fagofori, joka sitten laajenee ja muodostaa autofagosomin. Autofagosomi yhtyy endosomien ja lysosomien kanssa, ja näin sen sisään jäänyt materiaali päätyy lysosomaaliseen hajotukseen. Fagoforien ja autofagosomien kalvojen alkuperää on yritetty selvittä jo vuosikymmenien ajan. Me etsimme vastausta tähän kysymykseen käyttämällä kolmiulotteista elektronimikroskopiaa, elävien solujen kuvantamista ja korrelatiivista valo-elektronimikroskopiaa. Lisäksi selvitämme autofagiareitin loppuvaiheessa toimivan GTPaasin, RAB24:n, molekyylitason mekanismeja.