University of Helsinki
Reseptorivälitteinen endosytoosi on yksi niistä tavoista, joilla solu säätelee tarvitsemiensa aineiden siirtymistä solun ulkoisesta tilasta solun sisälle. Kyseisen tapahtuman keskeisen merkityksen osoittivat nobelistit Brown ja Goldstein LDL:n (LDL = low-density lipoprotein) reseptorivälitteiselle siirtymiselle solun sisään lähes 30 vuotta sitten. Solujen tarvitsema kolesteroli on pääosin peräisin LDL-reseptorin kautta solun sisään otetusta LDL:stä. LDL-reseptorin puutteellinen toiminta puolestaan johtaa kohonneeseen seerumin kolesterolipitoisuuteen – hyperkolesterolemiaan – ja sen tuomiin seuraamusilmiöihin. Kolesteroli ei suinkaan ole pelkästään haitallinen elimistöllemme, vaan se on aivan välttämätön mm. solukalvojen toiminnalle. Toistaiseksi yksityiskohdat mekanismeista, joilla solun sisään endosytoosilla otetun LDL:n sisältämä kolesteroli siirretään solukalvolle, ovat olleet puutteellisesti tunnettuja.
Elina Ikonen työtovereineen ovat tässä työssä käyttäneet fluoresoivaa kolesterolin analogia ja elegantteja solu- ja molekyylibiologian menetelmiä sekä sofistikoitua mikroskopiaa selvittääkseen mekanismeja, joilla LDL-kolesterolin siirtyy elävissä soluissa endosomeista (= endosytoosissa syntyvä rakkula, joka sisältää LDL:n) solukalvolle. LDL:n kolesteroli ei ole vapaata kolesterolia, vaan sen esteröityneitä muotoja. Endosomien kolesteroliesterin hydrolysoi lysosomaalinen hapan lipaasi. Vapaa kolesterolin siirtyminen endosomeista solukalvolle vaatii aktiivista NPC1-proteiinia sekä Rab8-proteiinia ja sen toimivaa GTPaasia. Myös aktiinin ja myosin5b-proteiinin toimintojen todettiin olevan tässä yhteydessä välttämätöntä. Erittäin mielenkiintoinen havainto oli, että endosomeista peräisin oleva kolesteroli siirretään solukalvolle lähelle levymäisiä kiinnitysalueita (engl. focal adhesions), mikä puolestaan säätelee näiden alueiden aktiivisuutta ja sitä kautta solujen liikkuvuutta.
Kohonneen seerumin kolesterolipitoisuuden haitalliset vaikutukset mm. sydän- ja verisuonitautien yhteydessä ovat antaneet kolesterolille turhan huonon maineen. Tämän ja muiden tutkimusten sanoma on kuitenkin täysin selvä: kolesteroli on elimistöllemme aivan välttämätön.
Kanerva K, Uronen RL, Blom T, Li S, Bittman R, Lappalainen P, Peränen J, Raposo G, Ikonen E. LDL Cholesterol Recycles to the Plasma Membrane via a Rab8a-Myosin5b-Actin-Dependent Membrane Transport Route. Dev Cell 27: 249–262, 2013.