Question

Difficulty: Very hardKollajen Sentezi ve Yapısı

Kollajen biyosentezi sırasında gerçekleşen post-translasyonel modifikasyonlar ve lif organizasyonu ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Prolil hidroksilaz reaksiyonu sırasında α\alpha-ketoglutarat molekülü süksinata dekarboksize edilirken, moleküler oksijenin (O2O_2) bir atomu prolin kalıntısına, diğeri ise süksinata aktarılır.Answer
  2. B
    Elastin molekülü, yapısal olarak tip I kollajene benzer şekilde yüksek oranda hidroksilizin içerir ve bu kalıntılar üzerinden yoğun bir şekilde glikozillenir.
  3. C
    Kollajen liflerinin fibroblast içerisinde spontan olarak agrege olmasını engellemek amacıyla, propeptidlerin proteolitik kesimi Golgi aygıtı içerisinde tamamlanır.
  4. D
    Üçlü sarmal (triple helix) yapısının merkezinde yer alan her üçüncü amino asit olan glisin, geniş yan zinciri sayesinde sarmalın stabilitesini sterik etkileşimlerle sağlar.
  5. E
    Bakır bağımlı lizil oksidaz enzimi, hücre dışında hidroksiprolin kalıntılarını okside ederek desmozin ve izodesmozin çapraz bağlarının oluşumunu katalizler.

Answer

Prolil hidroksilaz reaksiyonu sırasında α\alpha-ketoglutaratın süksinata dönüştüğü ve oksijen atomlarının paylaşıldığı mekanizma doğrudur.
Kollajen sentezinde görev alan prolil ve lizil hidroksilazlar, 'dioksijenaz' ailesine mensuptur. Bu reaksiyonda α\alpha-ketoglutarat, reaksiyonun ilerlemesi için stoikyometrik bir ko-substrat olarak tüketilir ve süksinata dönüşür. Moleküler oksijenin bir atomu amino asit kalıntısının hidroksilasyonunda kullanılırken, diğer atom süksinat yapısına girer. Bu süreçte askorbik asit (C vitamini), enzimin aktif bölgesindeki demiri indirgenmiş (Fe2+Fe^{2+}) formda tutarak katalitik döngünün devamını sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Hidroksilasyon kofaktörlerini belirle.
Prolil ve lizil hidroksilaz enzimleri; Fe2+Fe^{2+}, C vitamini, moleküler oksijen ve α\alpha-ketoglutarat kullanır.
Bu enzimlerin aktivitesi için bu bileşenlerin varlığı zorunludur.
2
Reaksiyon stoikyometrisini analiz et.
Prolin + α\alpha-ketoglutarat + O2O_2 \rightarrow Hidroksiprolin + Süksinat + CO2CO_2.
α\alpha-ketoglutarat bu reaksiyonda bir ko-substrattır ve süksinata yükseltgenirken dekarboksize olur.
3
Oksijen atomlarının akıbetini takip et.
O2O_2 molekülünün bir atomu prolinin hidroksil grubuna (OH–OH), diğeri ise süksinata dahil olur.
Enzimin mekanizması dioksijenaz tipindedir.

Key Concept

Kollajen sentezinde hidroksilasyon mekanizması ve elastin ile yapısal farklar.
Rate this question