Soru

Zorluk: OrtaPurin Kurtarılma (Salvage) Yolu

Hücrede pürin nükleotidlerinin de novo sentezi yerine kurtarılma (salvage) yolunun tercih edilmesinin metabolik sonuçlarıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

  1. A
    Hücrenin nükleotid üretimi için harcadığı yüksek enerjili fosfat bağı (ATPATP) miktarında belirgin bir azalma sağlanır.
  2. B
    Oluşan nükleotidler, de novo sentezin hız kısıtlayıcı enzimi olan glutamin-PRPP amidotransferazı feedback mekanizmasıyla inhibe eder.
  3. Kurtarılma reaksiyonlarının hızı arttıkça, ortak substrat olarak kullanılan PRPPPRPP (5−fosforibozil−1−pirofosfat5-fosforibozil-1-pirofosfat) konsantrasyonu hücre içinde yükselir.Cevap
  4. D
    Pürin bazlarının kurtarılması, nükleotid halka iskeletini oluşturmak için kullanılan amino asitlerin tüketimini sınırlar.

Cevap

Kurtarılma reaksiyonlarının artmasının hücre içi PRPPPRPP seviyesini yükselttiğini savunan ifade yanlıştır; aksine bu yol aktifken PRPPPRPP tüketildiği için seviyesi azalır.
Kurtarılma (salvage) yolu reaksiyonlarında HGPRTHGPRT ve APRTAPRT enzimleri, serbest pürin bazlarını nükleotidlere dönüştürürken PRPPPRPP'yi (5−fosforibozil−1−pirofosfat5-fosforibozil-1-pirofosfat) riboz-5-fosfat donörü olarak kullanırlar. Bu nedenle, kurtarılma yolu aktif olarak çalıştığında hücre içindeki serbest PRPPPRPP havuzu azalır. PRPPPRPP seviyelerindeki artış ise bu yolun enzimlerinin eksik olduğu (örneğin Lesch-Nyhan sendromu) durumlarda, tüketimin durması ve sentezin feedback kontrolünün kaybolması sonucu görülür.

Adım Adım Çözüm

1
Kurtarılma (salvage) yolunun substratlarını belirleyin.
PRPPPRPP ve serbest pürin bazları (adeninadenin, guaninguanin, hipoksantinhipoksantin).
Enzimlerin (HGPRTHGPRT, APRTAPRT) nükleotid sentezleyebilmesi için pürin halkasına riboz-5-fosfat eklemesi gerekir ve bu kaynak PRPPPRPP'dir.
2
Reaksiyonun hücre içi dengeler üzerindeki etkisini analiz edin.
Aktif bir kurtarılma yolunda PRPPPRPP sürekli olarak tüketilir.
Kurtarılma yolu aktifken PRPPPRPP kullanıldığı için hücre içi serbest PRPPPRPP düzeyi düşer. PRPPPRPP konsantrasyonunun artması, salvage enzimlerinin (örneğin Lesch-Nyhan sendromunda HGPRTHGPRT) eksikliğinde görülen bir durumdur.
3
De novo sentez ile olan regülasyon ilişkisini kurun.
Hem substrat rekabeti hem de feedback inhibisyonu ile de novo sentez yavaşlar.
Salvage yolu hem PRPPPRPP'yi tüketerek de novo sentezin ilk basamağına (GPAT) substrat bırakmaz, hem de oluşan nükleotidler GPAT enzimini doğrudan inhibe eder.

Anahtar Kavram

Pürin kurtarılma yolu PRPPPRPP tüketen ve enerji tasarrufu sağlayan bir mekanizmadır.

İpuçları

1
Salvage (kurtarılma) yolunun enzimlerinin reaksiyon denklemini hatırlayın: Baz + PRPPPRPP → Nükleotid + PPiPPi.
2
Bir reaksiyonun hızı arttığında, o reaksiyonda tüketilen substratların konsantrasyonuna ne olması beklenir?
3
Lesch-Nyhan sendromunda (salvage yolu kapalıyken) PRPPPRPP seviyelerinin neden arttığını düşünün ve bu durumu sağlıklı bir hücredeki aktif durumla kıyaslayın.

Daha Fazla Pratik

Lesch-Nyhan sendromunda görülen hiperürisemi mekanizması ile kurtarılma yolunun de novo sentez üzerindeki regülasyon ilişkisini inceleyin.
Tahmini Süre:1m 15s
Bu soruyu puanla