Question

Difficulty: HardPurin Kurtarılma (Salvage) Yolu

Kompulsif öz-zarar verme (self-mutilasyon) davranışları, koreoatetoz ve şiddetli hiperürisemi kliniği ile takip edilen bir erkek çocukta Lesch-Nyhan sendromu düşünülmektedir. Bu hastalarda pürin kurtarılma (salvage) yolundaki temel defektin yanı sıra, pürinlerin *de novo* sentez hızında da (normalin yaklaşık 200 katı kadar) devasa bir artış saptanır. Bu klinik tabloda *de novo* pürin sentez yolunun aşırı uyarılmasından sorumlu olan temel metabolik değişiklik aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Hücre içi PRPPPRPP (fosforibozil pirofosfat) konsantrasyonunun artması ve pürin nükleotidleri aracılı feedback inhibisyonun azalmasıAnswer
  2. B
    Adenin fosforiboziltransferaz (APRTAPRT) enziminin pürin halkasını sıfırdan sentezlemek üzere indüklenmesi
  3. C
    Glutamin-PRPP amidofosforiboziltransferaz enziminin artan ürik asit kristalleri tarafından allosterik olarak aktive edilmesi
  4. D
    Ribonükleotid redüktaz enziminin hücrede biriken serbest hipoksantin ve guanin tarafından uyarılması
  5. E
    Fosforibozil pirofosfat sentetaz enziminin PRPPPRPP tarafından pozitif geri besleme ile aktive edilmesi

Answer

Hücre içi PRPPPRPP konsantrasyonunun artması ve pürin nükleotidleri aracılı feedback inhibisyonun azalması
Lesch-Nyhan sendromunda HGPRT enziminin yokluğu iki kritik değişikliğe yol açar: Birincisi, kurtarılma yolunda kullanılmayan PRPPPRPP hücre içinde birikir ve de novo yolun hız kısıtlayıcı basamağını uyarır. İkincisi, kurtarılamayan bazlar nedeniyle oluşan nükleotid eksikliği, de novo yol üzerindeki feedback baskısını kaldırır. Bu iki mekanizma pürin üretimini devasa düzeylere çıkarır.

Step-by-Step Solution

1
HGPRT enzim eksikliğinin etkisini belirle
Hipoksantin ve guanin bazları IMPIMP ve GMPGMP'ye dönüştürülemez; bu süreçte kullanılan PRPPPRPP (fosforibozil pirofosfat) harcanamaz.
Kurtarılma yolu durduğu için substrat birikimi ve ürün eksikliği oluşur.
2
PRPPPRPP düzeyindeki değişikliğin de novo yolak üzerindeki etkisini analiz et
Hücre içi PRPPPRPP düzeyleri yükselir. PRPPPRPP, de novo sentezin hız kısıtlayıcı enzimi olan Glutamin-PRPP amidofosforiboziltransferaz'ın hem substratı hem de güçlü bir allosterik aktivatörüdür.
PRPPPRPP miktarındaki artış, enzim kinetiğini de novo sentez lehine iteler.
3
Feedback mekanizmasındaki değişikliği değerlendir
Kurtarılma yolu çalışmadığı için hücre içi pürin nükleotid (IMPIMP, GMPGMP) seviyeleri düşer; bu durum Glutamin-PRPP amidofosforiboziltransferaz üzerindeki normal negatif geri beslemeli (feedback) inhibisyonun kalkmasına neden olur.
Hem aktivatör artışı hem de inhibitör azalışı sentezi sinerjik olarak artırır.

Key Concept

Lesch-Nyhan sendromunda hiperürisemi sadece yıkım artışından değil, PRPPPRPP birikimi ve feedback kaybı nedeniyle de novo pürin sentezinin aşırı uyarılmasından kaynaklanır.

Practice More

HGPRT enziminin tam eksikliği (Lesch-Nyhan) ile kısmi eksikliği (Kelley-Seegmiller sendromu) arasındaki klinik farkları inceleyiniz.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question