Question

Difficulty: HardPurin Kurtarılma (Salvage) Yolu

Pürin kurtarılma (salvage) yolunun aksadığı Lesch-Nyhan sendromunda, hipoksantin-guanin fosforiboziltransferaz (HGPRT) enzim aktivitesindeki yetersizliğe bağlı olarak pürinlerin *de novo* sentez hızında dramatik bir artış izlenir.

Bu sendromda pürin *de novo* sentez yolunun aşırı uyarılma mekanizmalarıyla ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

  1. A
    Salvage reaksiyonlarında harcanamayan PRPPPRPP (5fosforibozil1pirofosfat5-fosforibozil-1-pirofosfat) miktarının artması ve bu artışın hız kısıtlayıcı basamağı doğrudan aktive etmesi
  2. B
    Pürin nükleotid havuzundaki daralma sonucu PRPPPRPP sentetaz enzimi üzerindeki geri bildirimli (feedback) inhibisyonun azalması
  3. C
    PRPPPRPP konsantrasyonundaki artışın, glutaminPRPPamidotransferazglutamin-PRPP amidotransferaz enzimini aktif monomerik yapıya geçmeye zorlaması
  4. Hücre içi dATPdATP düzeylerinin aşırı artması sonucu ribonu¨kleotidredu¨ktazribonükleotid redüktaz enziminin inhibe edilmesiAnswer
  5. E
    Hücre içi IMP ve GMP düzeylerinin azalmasıyla hızı kısıtlayan ilk basamaktaki nükleotid kaynaklı allosterik baskının kalkması

Answer

Hücre içi dATP düzeylerinin aşırı artması sonucu ribonükleotid redüktaz enziminin inhibe edilmesi ifadesi yanlıştır; çünkü bu durum ADA eksikliğine özgü bir mekanizmadır.
Lesch-Nyhan sendromunda dATPdATP birikimi ve buna bağlı ribonükleotid redüktaz inhibisyonu beklenen bir bulgu değildir; bu patolojik süreç pürin metabolizmasının bir diğer önemli hastalığı olan Adenozin Deaminaz (ADA) eksikliğine (Ağır Kombine İmmün Yetmezlik - SCID) özgüdür. Lesch-Nyhan'da asıl sorun pürinlerin kurtarılamaması sonucu PRPPPRPP artışı ve nükleotidlerin geri beslemeli inhibisyonunun kalkmasıyla *de novo* sentezin aşırı uyarılmasıdır.

Step-by-Step Solution

1
HGPRT eksikliğinin PRPPPRPP seviyeleri üzerindeki etkisini değerlendir.
Salvage yolu çalışmadığı için PRPPPRPP tüketilemez ve hücre içi konsantrasyonu artar.
HGPRT enzimi pürin bazlarını kurtarırken PRPPPRPP molekülünü substrat olarak kullanır.
2
PRPPPRPP artışının denovode novo sentezin hız kısıtlayıcı enzimi olan GPAT üzerindeki etkisini analiz et.
PRPPPRPP, GPAT enzimini hem substrat olarak hem de allosterik aktivatör olarak (monomerleşmeyi teşvik ederek) uyarır.
Enzimin aktif formu monomerik yapıdır ve PRPPPRPP bu formu stabilize eder.
3
Nükleotid havuzundaki azalmanın feedback mekanizmalarına etkisini incele.
Azalan IMP ve GMP; hem PRPPPRPP sentetazı hem de GPAT'ı baskılamaktan çıkar (disinhibisyon).
Pürin nükleotidleri bu enzimlerin doğal allosterik inhibitörleridir.
4
Lesch-Nyhan ve ADA eksikliği arasındaki ayırıcı tanıyı yap.
dATPdATP birikimi ve ribonükleotid redüktaz blokajı ADA eksikliğinde görülür, HGPRT eksikliğinde değil.
Farklı enzim defektleri pürin metabolizmasının farklı kollarını ve farklı düzenleyici sistemleri etkiler.

Key Concept

Lesch-Nyhan sendromunda (HGPRT eksikliği), pürin de novo sentez hızı; PRPP birikimi, nükleotid havuzunun daralmasına bağlı feedback kaybı ve hız kısıtlayıcı enzimin (GPAT) monomerleşmesi nedeniyle artar.

Hints

1
Lesch-Nyhan ve ADA eksikliği arasındaki farkları hatırlayın.
2
Ribonükleotid redüktaz enziminin hangi pürin metaboliti tarafından inhibe edildiğini ve bu metabolitin hangi enzim eksikliğinde biriktiğini düşünün.
3
dATP birikimi sadece adenozin yıkımındaki bir blok (ADA) sonucu oluşur, pürin kurtarılma yolundaki bir blokta (HGPRT) değil.

Practice More

Pürin de novo sentezinin hız kısıtlayıcı enziminin allosterik düzenleyicilerini ve dimer/monomer dengesini tekrar gözden geçirin.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question