Question

Difficulty: MediumAğır Metaller ve Toksisite (Pb, Hg, As, Al)

Kurşun (Pb2+Pb^{2+}) intoksikasyonunda görülen hematolojik bulguların temelinde, heme biyosentez yolunda görev alan bazı enzimlerin irreversibl olarak inhibe edilmesi yatar. Bu enzimlerden biri olan ve porfobilinojen sentezinden sorumlu δ\delta-aminolevülinat (ALA) dehidrataz enziminin kurşun tarafından inhibe edilmesinin temel biyokimyasal mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Enzimin aktif merkezinde bulunan çinko (Zn2+Zn^{2+}) iyonları ile yer değiştirmesiAnswer
  2. B
    Enzim yapısındaki lipoik asit kofaktörüne bağlanarak kelat oluşturması
  3. C
    Demir (Fe2+Fe^{2+}) iyonlarının transferrin ile taşınmasını rekabetçi olarak engellemesi
  4. D
    Magnezyum (Mg2+Mg^{2+}) iyonları ile yer değiştirerek ATP bağımlı reaksiyonu durdurması
  5. E
    Sitosolik pirimidin 5′5'-nükleotidaz enzimini aktive ederek RNA yıkımını hızlandırması

Answer

Enzimin aktif merkezinde bulunan çinko (Zn2+Zn^{2+}) iyonları ile yer değiştirmesi
δ\delta-aminolevülinat (ALA) dehidrataz, porfobilinojen sentezini katalizleyen ve aktif merkezinde çinko (Zn2+Zn^{2+}) bulunduran bir enzimdir. Kurşun (Pb2+Pb^{2+}), bu enzime çok yüksek afinite ile bağlanarak çinko iyonlarını yerinden eder ve enzimi fonksiyon göremez hale getirir. Bu durum ALA birikimine ve heme sentezinin aksamasına yol açar.

Step-by-Step Solution

1
ALA dehidrataz enziminin yapısını analiz et
Enzimin aktif merkezinde katalitik aktivite için gerekli olan çinko (Zn2+Zn^{2+}) iyonları ve sülfhidril (−SH-SH) grupları bulunur.
Enzimin kofaktör gereksinimini bilmek inhibisyon mekanizmasını anlamak için şarttır.
2
Kurşunun bu yapı üzerindeki etkisini belirle
Kurşun (Pb2+Pb^{2+}), çinkodan daha yüksek afinite ile sülfhidril gruplarına bağlanır ve çinko iyonlarını aktif merkezden uzaklaştırır.
Ağır metaller, benzer yük ve boyuttaki esansiyel minerallerle yarışarak toksisite oluşturur.

Key Concept

Kurşun (Pb2+Pb^{2+}), heme sentezindeki ALA dehidrataz ve ferrokelahtaz enzimlerini inhibe eder; ALA dehidrataz üzerindeki etkisi aktif merkezdeki çinko (Zn2+Zn^{2+}) ile yer değiştirmesi şeklindedir.

Alternative Method

Klinik ipucu: Kurşun zehirlenmesinde ALA dehidrataz inhibisyonu nedeniyle idrarda ALA artarken, ferrokelahtaz inhibisyonu nedeniyle eritrosit içi protoporfirin (ZnPP) artar.
Estimated Time:50s
Rate this question