Examkin

Question

Difficulty: Very hardBakteri Yapısı ve Fizyolojisi

Gram-negatif bakterilerin dış membranı (outer membrane), ATP veya doğrudan bir proton gradienti gibi enerji kaynaklarından yoksundur. Buna karşın; demir-siderofor kompleksleri, B12 vitamini ve bazı büyük şekerlerin taşınması için dış membranda yüksek afiniteli aktif transport süreçleri gerçekleşmektedir. Bu süreçte, iç membrandaki proton motiv kuvvetinin (PMF) dış membrandaki reseptörlere fiziksel olarak iletilmesi ve reseptörün ligandı periplazmaya salması için gerekli olan konformasyonel değişikliğin tetiklenmesi gerekmektedir.

İç membranda yer alan proton kanalları aracılığıyla enerjiyi transfer eden ve dış membran reseptörünün periplazmik yüzündeki "TonB kutusu" (TonB box) dizisiyle doğrudan etkileşime giren protein kompleksi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. TonB-ExbB-ExbD kompleksiAnswer
  2. B
    TolA-TolB-Pal sistemi
  3. C
    Bam (Beta-barrel assembly machinery) kompleksi
  4. D
    Lpt (Lipopolisakkarit transport) sistemi
  5. E
    SecDF-YajC kompleksi

Answer

TonB-ExbB-ExbD kompleksi
Doğru yanıt olan seçenek, Gram-negatif bakterilerde dış membranda ATP veya PMF bulunmaması sorununu çözen tek mekanizmadır. ExbB ve ExbD proteinleri iç membranda bir proton kanalı oluştururken, bu kanaldan geçen protonlar TonB proteininin konformasyonunu değiştirir. TonB, periplazmik aralığı geçerek dış membrandaki reseptörün (örneğin FepA veya BtuB) TonB kutusu bölgesine bağlanır ve iç membrandaki enerjiyi bu reseptöre aktararak besin maddesinin içeri alınmasını sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Gram-negatif dış membran enerji kısıtlılığının analizi
Dış membranda ATP bulunmadığı ve proton gradienti oluşturulamadığı saptandı.
Dış membran geçirgen porinler nedeniyle küçük iyonları tutamaz, bu yüzden aktif transport için enerji iç membrandan transfer edilmelidir.
2
Enerji transfer mekanizmasının belirlenmesi
İç membrandaki proton akışının (PMF) mekanik enerjiye dönüştürülerek periplazma üzerinden dış membrana iletildiği sistem tanımlandı.
TonB proteini periplazmayı katederek dış membran reseptörüne (TBDT) fiziksel olarak ulaşabilen tek yapıdır.
3
Spesifik protein etkileşiminin kontrolü
TonB proteininin, dış membran reseptöründeki 'TonB kutusu' adı verilen N-terminal dizisine bağlandığı doğrulandı.
Bu bağlantı, proton akışı sırasında TonB'de oluşan rotasyonel veya çekme kuvvetinin reseptöre iletilmesini sağlar.

Key Concept

Gram-negatif bakterilerde dış membran üzerinden gerçekleşen TonB-bağımlı aktif transport ve enerjisel eşleşme.

Practice More

Demir sınırlaması olan ortamlarda bakterilerin ürettiği sideroforlar ve bunların transportu için gerekli olan TBDT (TonB-Dependent Transporters) ailesini incelemek konuyu pekiştirecektir.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question

Topics

Bakteri Yapısı ve Fizyolojisi

More questions from this topic