Lizozomal hidrolaz enzimlerinin lizozoma doğru şekilde yönlendirilmesi, cis-Golgi bölgesinde mannoz moleküllerine bir fosfat grubunun eklenmesiyle (Mannoz-6-fosfat, M6P oluşumu) gerçekleşen kritik bir etiketleme süreciyle sağlanır. Bu sayede enzimler hücre dışına salgılanmaktan kurtulup hedef organele taşınır.
Mannoz-6-Fosfat (M6P) İşaretleme Basamakları
- İlk Adım (Fosfotransferaz): Sentezlenen enzim cis-Golgi’ye gelir. N-asetilglukozamin-1-fosfotransferaz enzimi, UDP-GlcNAc’den taşıdığı N-asetilglukozamin-1-fosfat grubunu enzim üzerindeki mannoz kalıntısına ekler.
- İkinci Adım (Açığa Çıkarma): Enzimin üzerindeki örtücü GlcNAc grubu, başka bir enzim (fosfoglikosidaz / uncovering enzyme) tarafından uzaklaştırılır. Mannoz üzerinde sadece fosfat grubu kalır (Mannoz-6-fosfat). [1, 2]
- Reseptör Tanıma: Trans-Golgi ağında M6P etiketli bu proteinler, zar üzerindeki mannoz-6-fosfat reseptörleri (MPR) tarafından tanınır ve bağlanır.
- Paketleme ve Taşınma: Özel veziküller içinde geç endozoma ve oradan lizozoma aktarılır. Asidik ortamda protein reseptörden ayrılır.
Klinik Önemi ve Bozuklukları
- I-Hücre Hastalığı (Inclusion-cell disease): N-asetilglukozamin-1-fosfotransferaz enziminin eksik veya kusurlu olması durumudur.
- Sonuç: M6P etiketi eklenemeyen lizozomal enzimler lizozoma gidemez. Normal bir sekretuar protein gibi hücre dışına (kana/doku sıvısına) salgılanır, lizozomlar içi boş ve işlevsiz atık depolama cisimcikleriyle dolar.