Examkin

Question

Difficulty: HardGlikojen Metabolizması

22 yaşında bir erkek sporcu, 100 metre sprint gibi kısa süreli ve yüksek şiddetli egzersizler sırasında kaslarında çabuk yorulma ve şiddetli kramplardan şikayetçidir. Yapılan klinik değerlendirmede açlık hipoglisemisi veya hepatomegali saptanmamış, ancak egzersiz sonrası kan laktat düzeyinin yükselmediği görülmüştür. İskelet kası biyopsisinde glikojenoliz regülasyonu incelendiğinde; hem sinirsel uyarı (kas kasılması) hem de epinefrin (hormonal uyarı) varlığında glikojen yıkımının en üst düzeye ulaşmasını sağlayan 'fosforilaz kinaz' enziminin aktivasyon mekanizması ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Enzimin δ\delta (kalmodulin) alt birimine Ca2+Ca^{2+} bağlanması ve aynı zamanda Protein Kinaz A (PKA) aracılığıyla fosforillenmesi ile tam aktivasyonun sağlanmasıAnswer
  2. B
    Glukagonun kas hücrelerindeki GsG_s kenetli reseptörleri üzerinden cAMPcAMP düzeyini artırarak enzimi doğrudan fosforillemesi
  3. C
    Glukoz-6-fosfataz enziminin epinefrin etkisiyle indüklenerek kas hücrelerinde glikojenoliz sonucu serbest glukoz açığa çıkarması
  4. D
    Lizozomal α−1,4\alpha-1,4-glukozidaz enziminin Ca2+Ca^{2+}-kalmodulin kompleksi tarafından allosterik olarak uyarılması
  5. E
    Protein Fosfataz-1 (PP1) enziminin kalsiyum aracılı aktivasyonu ile glikojen fosforilazın defosforile edilerek aktif formda tutulması

Answer

İskelet kasında fosforilaz kinaz enzimi, hem δ\delta alt birimine bağlanan kalsiyum hem de PKA tarafından gerçekleştirilen fosforilasyon ile tam aktif hale gelerek glikojen yıkımını en üst düzeye çıkarır.
İskelet kasında glikojenoliz, kasılma (kalsiyum salınımı) ve stres/epinefrin (cAMP artışı) sinyallerinin fosforilaz kinaz üzerinde birleşmesiyle kontrol edilir. Enzimin kalmodulin içeren δ\delta alt birimine kalsiyum bağlanması enzimi 'b' formundan daha aktif bir forma sokarken, PKA aracılı fosforilasyon bu aktiviteyi en üst seviyeye çıkarır.

Step-by-Step Solution

1
Klinik bulguları analiz et.
Egzersizle gelen kramp, laktat artışı olmaması ve hepatomegali yokluğu 'McArdle Hastalığı' (Tip V GSD - Kas Glikojen Fosforilaz eksikliği) tablosunu düşündürür ancak soru normal fizyolojik regülasyon mekanizmasını sormaktadır.
Vakadaki semptomlar kas glikojenoliz yolundaki bir aksaklığı işaret ederek dikkatimizi kas metabolizmasına çeker.
2
Kas ve karaciğer regülasyon farklarını ayırt et.
Karaciğer glukagona yanıt verirken kas vermez; kas ise sinirsel uyarılara (kalsiyum) ve epinefrine yanıt verir.
İskelet kası glikojenini vücut için değil, kendi kasılması için kullanır.
3
Fosforilaz kinaz enziminin yapısını ve uyarılma yollarını belirle.
Enzimin δ\delta alt birimi kalmodulindir (Ca2+Ca^{2+} sensörü). α\alpha ve β\beta alt birimleri ise PKA hedefidir.
Maksimum aktivasyon için her iki sinyal yolunun (kalsiyum ve cAMP/PKA) entegre olması gerekir.

Key Concept

Fosforilaz Kinazın Dual Regülasyonu

Practice More

İskelet kasında glikojen fosforilazın, fosforilasyon dışında 'AMP' tarafından nasıl allosterik olarak uyarıldığını gözden geçirin.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question

Topics

Glikojen Metabolizması

More questions from this topic