İskelet kası liflerinde uyarılma-kasılma keneti (U-K keneti) mekanizması, triad bölgesinde… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

İskelet kası liflerinde uyarılma-kasılma keneti ( $U$ - $K$ keneti) mekanizması, triad bölgesindeki özelleşmiş protein kompleksleri arasındaki moleküler organizasyona ve bu proteinlerin fonksiyonel etkileşimlerine dayanır. Triad yapısındaki proteinlerin dizilimi ve kalsiyum salınım süreci dikkate alındığında, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

İskelet kasındaki $RyR1$ kanallarının yaklaşık yarısı $DHPR$ tetradları ile fiziksel olarak eşleşmiş durumdadır ve geri kalan eşleşmemiş kanallar 'kalsiyumla indüklenen kalsiyum salınımı' ( $CICR$ ) yoluyla aktive olur.Answer
B
$T$ -tübül membranındaki $DHPR$ molekülleri, aksiyon potansiyeli sırasında konformasyonel değişikliğe uğrayarak hücre dışı kalsiyumun sarkoplazmaya girişini sağlayan ana iletim yolunu oluşturur.
C
Sarkoplazmik retikulum lümenindeki kalsekestrin, kalsiyum iyonlarını depolamanın yanı sıra $RyR1$ kanallarını sarkoplazmik retikulum kalsiyum seviyesi yüksekken sürekli inhibe ederek istirahati sağlar.
D
Her bir $DHPR$ molekülü, terminal sisterna membranındaki dört ayrı $RyR1$ kanalının merkezine yerleşerek bu kanalların eş zamanlı açılmasını kontrol eden bir anahtar görevi görür.
E
$U$ - $K$ keneti sırasında $T$ -tübül lümeninden sarkoplazmaya geçen kalsiyum akımı ( $I_{Ca}$ ), kalsekestrin-triadin-junktin kompleksini fiziksel olarak parçalayarak kalsiyum salınımını başlatır.

Answer

İskelet kasındaki riyanodin reseptörlerinin (RyR1) yaklaşık yarısı dihidropiridin reseptörü (DHPR) tetradları ile fiziksel olarak eşleşmiş durumdadır ve geri kalan kanallar kalsiyumla indüklenen kalsiyum salınımı (CICR) yoluyla aktive olur.

Doğru yanıt, iskelet kası triad yapısındaki özgün 'tetrad' organizasyonunu tanımlar. İskelet kasında T-tübül membranındaki DHPR'ler, SR membranındaki her bir RyR1 kanalı ile bire bir eşleşmez. RyR1 kanallarının yarısı DHPR tetradları ile mekanik olarak kenetlenmişken, diğer yarısı bu fiziksel temastan yoksundur. Aksiyon potansiyeli geldiğinde DHPR'ler konformasyonel değişimle kendilerine bağlı RyR1'leri mekanik olarak açar. Bu kanallardan boşalan kalsiyum, komşu (eşleşmemiş) RyR1 kanallarını 'kalsiyumla indüklenen kalsiyum salınımı' (CICR) mekanizmasıyla tetikleyerek kasılma sinyalini güçlendirir.

Step-by-Step Solution

Triad yapısındaki DHPR ve RyR1 organizasyonunu analiz et.

DHPR'ler T-tübül membranında dörtlü gruplar (tetrad) oluşturur. RyR1'ler (ayak yapıları) ise SR membranında düzenli bir matris halindedir.

Bu organizasyon, voltaj değişikliğinin mekanik olarak SR'ye iletilmesini sağlar.

Proteinler arasındaki eşleşme oranını belirle.

Triad kavşağında her tetrad bir RyR1 ile eşleşir, ancak her RyR1'in üzerinde bir tetrad bulunmaz (dama tahtası dizilimi).

Skeletal kas liflerinde RyR1 kanallarının sadece %50'si DHPR ile fiziksel temas halindedir.

Eşleşmiş ve eşleşmemiş kanalların aktivasyon farkını karşılaştır.

Eşleşmiş kanallar DHPR'nin mekanik hareketiyle açılırken, eşleşmemiş olanlar bu kanallardan çıkan Ca2+ iyonlarının etkisiyle (CICR) açılır.

İskelet kasında kasılmanın başlaması mekanik kenetlenmeye, yayılması ise kalsiyumun kendi salınımını tetiklemesine bağlıdır.

Key Concept

İskelet kasında DHPR-RyR1 etkileşimi mekanik bir kenetlenmedir ve RyR1 kanallarının organizasyonu heterojendir (eşleşmiş vs eşleşmemiş).

Practice More

İskelet kası ve kalp kasındaki uyarılma-kasılma keneti arasındaki farkları (ekstrasellüler Ca bağımlılığı, DHPR fonksiyonu) karşılaştıran bir tablo hazırlayınız.

Estimated Time:2m 30s

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Practice More

Topics

More questions from this topic