Question

Difficulty: HardKan Glukozunun Regülasyonu

Sağlıklı bir bireyde bol karbonhidratlı bir yemek sonrası portal dolaşımda glukoz konsantrasyonunun artması, karaciğerde glikojen sentezini hızlandırır. Karaciğerin bir 'glukoz sensörü' gibi davranmasını sağlayan ve glukozun hepatik glikojen metabolizması üzerindeki bu doğrudan düzenleyici etkisi aşağıdakilerin hangisiyle gerçekleşir?

  1. A
    Glikojen fosforilazın glukoz-6-fosfat tarafından allosterik aktivasyonu sonucu glikojen yıkımının durması
  2. B
    İnsülinin karaciğer hücrelerinde GLUT4GLUT-4 translokasyonunu uyararak glukoz girişini ve glikojen sentezini artırması
  3. Glukozun glikojen fosforilaz aa formuna bağlanarak enzimi Protein Fosfataz-1 (PP1PP1) etkisine duyarlı hale getirmesiAnswer
  4. D
    Glukagonun cAMPcAMP düzeylerini düşürerek glikojen sentaz enzimini defosforillemesi ve aktive etmesi
  5. E
    Glukozun doğrudan glikojen sentaz enzimindeki fosforilasyon bölgelerine bağlanarak defosforilasyonu engellemesi

Answer

Glukozun glikojen fosforilaz aa formuna bağlanarak enzimi Protein Fosfataz-1 (PP1PP1) etkisine duyarlı hale getirmesi
Portal dolaşımda glukoz yükseldiğinde, karaciğerdeki glikojen fosforilaz aa (aktif form) glukoz için bir sensör gibi çalışır. Glukozun enzime bağlanması, fosforillenmiş serin kalıntılarını dışarıya doğru çeviren bir konformasyonel değişikliğe neden olur. Bu durum, Protein Fosfataz-1 (PP1PP1) enziminin fosfat grubunu kolayca koparmasını sağlar. Fosforilaz aa inaktif olan fosforilaz bb formuna dönüştüğünde, daha önce bu enzime bağlı ve etkisiz durumda olan PP1PP1 serbest kalır. Serbest kalan PP1PP1 ardından glikojen sentazı defosforille ederek aktif hale getirir, böylece eş zamanlı olarak yıkım durur ve sentez başlar.

Step-by-Step Solution

1
Portal dolaşımda artan glukozun karaciğer hücresine girişini analiz etme
Glukoz, GLUT2GLUT-2 aracılığıyla insülin bağımlı olmaksızın hızlıca karaciğer hücresine girer.
Karaciğerin kan glukoz düzeyine anında yanıt vermesi için GLUT2GLUT-2 yüksek kapasiteli bir taşıyıcı olarak görev yapar.
2
Glukozun glikojen fosforilaz aa üzerindeki etkisini belirleme
Glukoz, glikojen fosforilaz aa enziminin allosterik bölgesine bağlanır.
Bu bağlanma, enzimin aktif formdan (R-state) inaktif forma (T-state) geçişini indükler.
3
Fosfataz etkisinin mekanizmasını değerlendirme
Konformasyonel değişim, enzimin fosforillenmiş Serin kalıntısını Protein Fosfataz-1 (PP1PP1) için erişilebilir hale getirir.
Normalde fosforilaz aa, PP1PP1'i kendine bağlayarak etkisiz tutar; glukoz bağlanmasıyla PP1PP1 fosfat grubunu koparır.
4
Glikojen sentaz aktivasyonuyla ilişkilendirme
Glikojen fosforilaz inaktive olunca serbest kalan PP1PP1, glikojen sentazı defosforille ederek aktive eder.
Bu entegre mekanizma sayesinde glikojen yıkımı durmadan sentez başlamaz, bu da karaciğerin glukoz sensörü işlevidir.

Key Concept

Hepatik Glikojen Fosforilazın Glukoz Sensörü Rolü
Rate this question