Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorPurin Yıkımı ve Ürik Asit

Yüksek dozda fruktoz içeren solüsyonların hızlı intravenöz infüzyonu veya diyetle aşırı fruktoz alımı sonrasında, hepatositlerde ATP ve inorganik fosfat (PiP_i) seviyelerinin hızla düşmesine paralel olarak plazma ürik asit seviyelerinde belirgin bir artış (hiperürisemi) gözlenmektedir. Bu klinik tablonun ortaya çıkmasında rol oynayan temel biyokimyasal mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Hücre içi PiP_i seviyesinin azalması sonucu AMP deaminaz üzerindeki inhibisyonun kalkması ve pürin yıkımının hızlanmasıCevap
  2. B
    Fruktoz-1-fosfatın ksantin oksidaz enzimini doğrudan allosterik olarak aktive etmesi
  3. C
    Fruktoz metabolizması sırasında artan laktatın böbreklerde URAT1 taşıyıcısı üzerinden ürik asit atılımını kompetitif olarak engellemesi
  4. D
    Artan fruktoz akışının pentoz fosfat yolunu uyararak PRPP sentezini ve de novo pürin sentez hızını artırması
  5. E
    Fruktozun aldolaz B enzimini inhibe ederek pürin halkasının parçalanmasını tetiklemesi

Cevap

İntrasellüler inorganik fosfat (PiP_i) seviyelerinin azalması ve buna bağlı olarak AMP deaminaz enziminin üzerindeki inhibisyonun kalkarak pürin yıkım yolunun hızlanmasıdır.
Doğru seçenek, fruktoz metabolizmasının pürin yıkımını nasıl tetiklediğini biyokimyasal olarak açıklamaktadır. Fruktokinaz enziminin geri beslemesiz çalışması, hücre içindeki serbest fosfatı fruktoz-1-fosfat yapısında tutarak tüketir. Serbest PiP_i seviyesinin düşmesi, pürin yıkımının hız kısıtlayıcı adımlarından biri olan AMP deaminaz üzerindeki doğal inhibisyonu kaldırır. Bu durum, eş zamanlı olarak ATP yıkımıyla artmış olan AMP'nin hızla ürik asit yoluna girmesine ve akut hiperürisemiye yol açar.

Adım Adım Çözüm

1
Fruktozun hücre içine girişini ve ilk reaksiyonunu değerlendir.
Fruktoz, karaciğerde fruktokinaz (ketohekzokinaz) tarafından fruktoz-1-fosfata (F−1−PF-1-P) dönüştürülür.
Bu enzim ATP kullanır ve glukokinazın aksine hücre içi enerji seviyesi veya ürün birikimi ile inhibe edilmez.
2
Fosfat ve ATP dengesindeki değişimi analiz et.
Hızlı fruktoz yüklemesi, hücre içi serbest inorganik fosfatın (PiP_i) F−1−PF-1-P formunda hapsolmasına (sequestration) ve ATP'nin hızla tükenerek ADP ve AMP'ye dönüşmesine neden olur.
Fruktokinazın VmaxV_{max} değeri çok yüksektir ve kontrolsüz çalışır.
3
Düşük PiP_i seviyesinin pürin metabolizmasındaki düzenleyici etkisini belirle.
Normalde AMP deaminaz ve 5'-nükleotidaz enzimleri PiP_i tarafından inhibe edilir. PiP_i azaldığında bu inhibisyon kalkar.
Hücre düşük fosfatı 'nükleotid yıkımı' sinyali olarak algılar.
4
Pürin yıkım yolunun son ürününü takip et.
Artan AMP, AMP deaminaz ile IMP'ye veya 5'-nükleotidaz ile adenozine dönüşerek hızla pürin yıkım yoluna (hipoksantin → ksantin → ürik asit) girer.
İnsanlarda pürin halkası açılmaz ve yıkımın son ürünü ürik asittir.

Anahtar Kavram

Fruktoz metabolizması ve pürin katabolizması arasındaki regülasyonel ilişki (PiP_i deplesyonu)

İpuçları

1
Fruktozun karaciğerde fokal bir 'fosfat tuzağı' oluşturduğunu hatırlayın.
2
ATP'nin ADP ve AMP'ye dönüşümü hızlanırken, bu AMP'nin neden de novo senteze girmek yerine yıkıldığını düşünün.
3
İnorganik fosfat (PiP_i), nükleotid yıkım yolağındaki AMP deaminaz enzimi için güçlü bir allosterik inhibitördür.

Daha Fazla Pratik

Herediter Fruktoz İntoleransı olan hastalarda fruktoz alımı sonrası gelişen şiddetli hipoglisemi ve hiperürisemi mekanizmalarını karşılaştırın.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Purin Yıkımı ve Ürik Asit

Bu konudan daha fazla soru