Gli enzimi lisosomiali sono i prodotti di 40-50 geni non collegati nel nucleo. Come le proteine di membrana e secretorie, sono sintetizzati su ribosomi legati alla membrana nel reticolo endoplasmatico ruvido. Ricevono catene di oligosaccaridi ad alto contenuto di manosio da intermedi legati ai lipidi sui residui di asparagina. Devono essere selezionate da altre proteine presenti nel lume del reticolo endoplasmatico e consegnate ai lisosomi. Il meccanismo meglio compreso per questo smistamento e consegna coinvolge il sistema di riconoscimento Man 6-P. Le idrolasi acide appena sintetizzate acquisiscono i residui Man 6-P tramite una reazione in due fasi. In primo luogo, il GlcNAc 1-P viene trasferito alla posizione C-6 dei residui di mannosio che sono presenti sugli oligosaccaridi ad alto contenuto di mannosio legati all’asparagina. Poi, i residui di N-acetilglucosamina vengono rimossi dalla N-acetilglucosaminil fosfoglicosidasi per generare il monoestere Man 6-P, che è capace di legare il recettore Man 6-P. Gli enzimi fosforilati possono quindi legarsi ai recettori Man 6-P che si raccolgono in vescicole e germogliano per la consegna degli enzimi ai lisosomi. La regione dell’apparato di Golgi dove i recettori contenenti enzimi appena sintetizzati si staccano non è ancora chiara. Gli enzimi che non riescono a legare i recettori vengono secreti. Alcuni tipi di cellule esprimono sulla loro superficie cellulare recettori che sono in grado di ricatturare l’enzima fosforilato attraverso l’endocitosi mediata dai recettori. Questa via di secrezione – ricattura fornisce una via alternativa ai lisosomi. Dopo la consegna dell’enzima ai lisosomi, gli enzimi subiscono un’elaborazione post-lisosomiale da parte delle fosfotasi acide, che rimuovono i gruppi fosfomonoestere, e delle proteasi acide che riducono le loro dimensioni e tagliano i polipeptidi in eccesso. Anche se l’evidenza è molto convincente che gli enzimi possono raggiungere i lisosomi attraverso vie che non dipendono dal recettore Man 6-P, i meccanismi della segregazione indipendente dal recettore Man 6-P delle idrolasi acide ai lisosomi non sono affatto chiari. Oltre a questa domanda, ci sono altre due domande significative che restano da rispondere. Una di queste è il preciso percorso intracellulare dell’enzima appena sintetizzato. Dove l’enzima lega prima il recettore, e dove il recettore si stacca effettivamente dall’apparato di Golgi per effettuare lo smistamento? La seconda grande domanda è in realtà la questione centrale del meccanismo di smistamento delle idrolasi acide. Anche se ora sappiamo che lo smistamento avviene attraverso un enzima che fosforila le idrolasi acide, la domanda rimane: Come fa la fosfotransferasi di elaborazione a distinguere le idrolasi acide da altre glicoproteine nel reticolo endoplasmatico? (ABSTRACT TRUNATO A 400 PAROLE)
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