Secretory Autophagy and Its Relevance in Metabolic and Degenerative Disease
- 1. University of Buenos Aires
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. Centro de Educación Médica e Investigaciones Clínicas Norberto Quirno
Description
Proteins to be secreted through so-called "conventional mechanisms" are characterized by the presence of an N-terminal peptide that is a leader or signal peptide, needed for access to the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus for further secretion. However, some relevant cytosolic proteins lack of this signal peptides and should be secreted by different unconventional or "non-canonical" processes. One form of this unconventional secretion was named secretory autophagy (SA) because it is specifically associated with the autophagy pathway. It is defined by ATG proteins that regulate the biogenesis of the autophagosome, its representative organelle. The canonical macroautophagy involves the fusion of the autophagosomes with lysosomes for content degradation, whereas the SA pathway bypasses this degradative process to allow the secretion. ATG5, as well as other factors involved in autophagy such as Beclin1, are also activated as part of the secretory pathway. SA has been recognized as a new mechanism that is becoming of increasing relevance to explain the unconventional secretion of a series of cytosolic proteins that have critical biological importance. Also, SA may play a role in the release of aggregation-prone protein since it has been related to the autophagosome biogenesis machinery. SA requires the autophagic pathway and both, secretory autophagy and canonical degradative autophagy are at the same time, integrated and highly regulated processes that interact in ultimate cross-talking molecular mechanisms. The potential implications of alterations in SA, its cargos, pathways, and regulation in human diseases such as metabolic/aging pathological processes are predictable. Further research of SA as potential target of therapeutic intervention is deserved.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تتميز البروتينات التي يتم إفرازها من خلال ما يسمى "الآليات التقليدية" بوجود ببتيد N - terminal وهو ببتيد رائد أو إشارة، مطلوب للوصول إلى الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي لمزيد من الإفراز. ومع ذلك، فإن بعض البروتينات الخلوية ذات الصلة تفتقر إلى ببتيدات الإشارة هذه ويجب إفرازها من خلال عمليات مختلفة غير تقليدية أو "غير قانونية". كان أحد أشكال هذا الإفراز غير التقليدي يسمى البلعمة الذاتية الإفرازية (SA) لأنه يرتبط على وجه التحديد بمسار البلعمة الذاتية. يتم تعريفه من خلال بروتينات ATG التي تنظم التكوين الحيوي للبلعمة الذاتية، العضيات الممثلة لها. يتضمن الالتهام الكبروي الكنسي اندماج الجسيمات البلعمية الذاتية مع الجسيمات الحالّة لتدهور المحتوى، في حين أن مسار SA يتجاوز هذه العملية المتحللة للسماح بالإفراز. يتم تنشيط ATG5، بالإضافة إلى العوامل الأخرى المشاركة في الالتهام الذاتي مثل Beclin1، أيضًا كجزء من المسار الإفرازي. تم التعرف على SA كآلية جديدة أصبحت ذات أهمية متزايدة لشرح الإفراز غير التقليدي لسلسلة من البروتينات الخلوية التي لها أهمية بيولوجية حاسمة. أيضًا، قد تلعب SA دورًا في إطلاق البروتين المعرض للتجميع نظرًا لارتباطه بآلية التكوين الحيوي للبلعمة الذاتية. تتطلب SA مسار الالتهام الذاتي وكلاهما، الالتهام الذاتي الإفرازي والالتهام الذاتي المتحلل الكنسي في نفس الوقت، عمليات متكاملة ومنظمة للغاية تتفاعل في آليات جزيئية متداخلة في نهاية المطاف. يمكن التنبؤ بالآثار المحتملة للتغييرات في جنوب أفريقيا وشحناتها ومساراتها وتنظيمها في الأمراض البشرية مثل العمليات المرضية الأيضية/الشيخوخة. ويستحق الأمر إجراء مزيد من البحوث عن جنوب أفريقيا باعتبارها هدفا محتملا للتدخل العلاجي.Translated Description (French)
Les protéines à sécréter par le biais de ce que l'on appelle des « mécanismes conventionnels » sont caractérisées par la présence d'un peptide N-terminal qui est un peptide leader ou signal, nécessaire pour accéder au réticulum endoplasmique et à l'appareil de Golgi pour une sécrétion supplémentaire. Cependant, certaines protéines cytosoliques pertinentes manquent de ce peptide signal et devraient être sécrétées par différents processus non conventionnels ou « non canoniques ». Une forme de cette sécrétion non conventionnelle a été appelée autophagie sécrétoire (SA) car elle est spécifiquement associée à la voie de l'autophagie. Elle est définie par les protéines ATG qui régulent la biogenèse de l'autophagosome, son organite représentatif. La macroautophagie canonique implique la fusion des autophagosomes avec les lysosomes pour la dégradation du contenu, alors que la voie SA contourne ce processus de dégradation pour permettre la sécrétion. ATG5, ainsi que d'autres facteurs impliqués dans l'autophagie tels que Beclin1, sont également activés dans le cadre de la voie de sécrétion. L'AS a été reconnue comme un nouveau mécanisme qui devient de plus en plus pertinent pour expliquer la sécrétion non conventionnelle d'une série de protéines cytosoliques qui ont une importance biologique critique. En outre, l'AS peut jouer un rôle dans la libération de protéines sujettes à l'agrégation, car elle est liée à la machinerie de biogenèse des autophagosomes. La SA nécessite la voie autophagique et l'autophagie sécrétoire et l'autophagie dégradative canonique sont en même temps des processus intégrés et hautement réglementés qui interagissent dans les mécanismes moléculaires ultimes de diaphonie. Les implications potentielles des altérations de l'AS, de ses cargaisons, de ses voies et de sa régulation dans les maladies humaines telles que les processus pathologiques métaboliques/de vieillissement sont prévisibles. D'autres recherches sur l'AS en tant que cible potentielle de l'intervention thérapeutique sont méritées.Translated Description (Spanish)
Las proteínas que se secretan a través de los llamados "mecanismos convencionales" se caracterizan por la presencia de un péptido N-terminal que es un péptido líder o señal, necesario para acceder al retículo endoplasmático y al aparato de Golgi para una secreción adicional. Sin embargo, algunas proteínas citosólicas relevantes carecen de estos péptidos señal y deben ser secretadas por diferentes procesos no convencionales o "no canónicos". Una forma de esta secreción no convencional se denominó autofagia secretora (AS) porque se asocia específicamente con la vía de la autofagia. Se define por las proteínas ATG que regulan la biogénesis del autofagosoma, su orgánulo representativo. La macroautofagia canónica implica la fusión de los autofagosomas con los lisosomas para la degradación del contenido, mientras que la vía SA evita este proceso de degradación para permitir la secreción. ATG5, así como otros factores implicados en la autofagia como Beclin1, también se activan como parte de la vía secretora. SA ha sido reconocido como un nuevo mecanismo que está adquiriendo cada vez más relevancia para explicar la secreción no convencional de una serie de proteínas citosólicas que tienen una importancia biológica crítica. Además, SA puede desempeñar un papel en la liberación de proteínas propensas a la agregación, ya que se ha relacionado con la maquinaria de biogénesis del autofagosoma. SA requiere la vía autofágica y tanto la autofagia secretora como la autofagia degradativa canónica son, al mismo tiempo, procesos integrados y altamente regulados que interactúan en mecanismos moleculares de diafonía últimos. Las posibles implicaciones de las alteraciones en el SA, sus cargas, vías y regulación en enfermedades humanas como los procesos patológicos metabólicos/de envejecimiento son predecibles. Se merece una mayor investigación de la AS como posible objetivo de la intervención terapéutica.Files
pdf.pdf
Files
(669.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f4ac71692a994b6c279c5645bf1fd94f
|
669.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الالتهام الذاتي الإفرازي وأهميته في الأمراض الأيضية والتنكسية
- Translated title (French)
- Autophagie sécrétoire et sa pertinence dans les maladies métaboliques et dégénératives
- Translated title (Spanish)
- La autofagia secretora y su relevancia en las enfermedades metabólicas y degenerativas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3022464411
- DOI
- 10.3389/fendo.2020.00266
References
- https://openalex.org/W1226092688
- https://openalex.org/W1495978138
- https://openalex.org/W1860864010
- https://openalex.org/W1944558458
- https://openalex.org/W1964322868
- https://openalex.org/W1966227354
- https://openalex.org/W1966977991
- https://openalex.org/W1967743942
- https://openalex.org/W1968843321
- https://openalex.org/W1975982083
- https://openalex.org/W1980084094
- https://openalex.org/W1983004814
- https://openalex.org/W1990473626
- https://openalex.org/W1993630271
- https://openalex.org/W1997062000
- https://openalex.org/W1997913020
- https://openalex.org/W2000292084
- https://openalex.org/W2001045944
- https://openalex.org/W2001254095
- https://openalex.org/W2002311914
- https://openalex.org/W2009128541
- https://openalex.org/W2009303608
- https://openalex.org/W2009625911
- https://openalex.org/W2013736760
- https://openalex.org/W2021178651
- https://openalex.org/W2025143098
- https://openalex.org/W2025364264
- https://openalex.org/W2029582543
- https://openalex.org/W2031754652
- https://openalex.org/W2032054299
- https://openalex.org/W2032467030
- https://openalex.org/W2033290325
- https://openalex.org/W2034888251
- https://openalex.org/W2035462686
- https://openalex.org/W2037127469
- https://openalex.org/W2037588135
- https://openalex.org/W2042767581
- https://openalex.org/W2043018206
- https://openalex.org/W2044428616
- https://openalex.org/W2044676100
- https://openalex.org/W2046519484
- https://openalex.org/W2048282904
- https://openalex.org/W2048526645
- https://openalex.org/W2050224139
- https://openalex.org/W2059355816
- https://openalex.org/W2059637124
- https://openalex.org/W2069104646
- https://openalex.org/W2080208339
- https://openalex.org/W2080689345
- https://openalex.org/W2082372749
- https://openalex.org/W2085659118
- https://openalex.org/W2107153295
- https://openalex.org/W2109070574
- https://openalex.org/W2124644922
- https://openalex.org/W2127372775
- https://openalex.org/W2132484969
- https://openalex.org/W2133284292
- https://openalex.org/W2138418865
- https://openalex.org/W2138617158
- https://openalex.org/W2141406553
- https://openalex.org/W2150168624
- https://openalex.org/W2155517663
- https://openalex.org/W2157104650
- https://openalex.org/W2159636137
- https://openalex.org/W2163306438
- https://openalex.org/W2165759635
- https://openalex.org/W2169758044
- https://openalex.org/W2172212230
- https://openalex.org/W2186890399
- https://openalex.org/W2288541447
- https://openalex.org/W2295715038
- https://openalex.org/W2340586870
- https://openalex.org/W2423726595
- https://openalex.org/W2469192726
- https://openalex.org/W2484914234
- https://openalex.org/W2524787240
- https://openalex.org/W2545511601
- https://openalex.org/W2560020248
- https://openalex.org/W2582720473
- https://openalex.org/W2584076665
- https://openalex.org/W2617561678
- https://openalex.org/W2621728938
- https://openalex.org/W2623583708
- https://openalex.org/W2734608957
- https://openalex.org/W2739654398
- https://openalex.org/W2740220090
- https://openalex.org/W2751240956
- https://openalex.org/W2752326209
- https://openalex.org/W2758892165
- https://openalex.org/W2774010248
- https://openalex.org/W2781375248
- https://openalex.org/W2785845074
- https://openalex.org/W2786514708
- https://openalex.org/W2790058489
- https://openalex.org/W2791113845
- https://openalex.org/W2791611068
- https://openalex.org/W2794562543
- https://openalex.org/W2795682982
- https://openalex.org/W2795906582
- https://openalex.org/W2805858949
- https://openalex.org/W2807505665
- https://openalex.org/W2809687446
- https://openalex.org/W2810988246
- https://openalex.org/W2885609324
- https://openalex.org/W2887422304
- https://openalex.org/W2891651161
- https://openalex.org/W2896203757
- https://openalex.org/W2900756811
- https://openalex.org/W2901069620
- https://openalex.org/W2923204865
- https://openalex.org/W2970587328
- https://openalex.org/W2981141368
- https://openalex.org/W2988478593
- https://openalex.org/W2998173680
- https://openalex.org/W2998718221
- https://openalex.org/W3000522739
- https://openalex.org/W3000908771
- https://openalex.org/W3001120918
- https://openalex.org/W3002574430
- https://openalex.org/W4243182520
- https://openalex.org/W4251873278