Soru

Zorluk: ZorReseptör Tipleri ve Sinyal İletim Yolakları

Sinoatriyal düğüm hücrelerinde parasempatik sinir sistemi aktivasyonu sonucu gözlenen negatif kronotropik etki (kalp hızının yavaşlaması), M2M_2 muskarinik reseptörleri aracılığıyla gerçekleşir. Bu süreçte zar potansiyelinin hiperpolarize olmasına neden olan ve aksiyon potansiyeli oluşumunu zorlaştıran *temel* moleküler mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    GsG_s proteininin α\alpha alt birimi aracılığıyla adenilat siklaz enziminin aktive edilmesi
  2. GiG_i proteininden ayrılan βγ\beta\gamma alt birimlerinin G-proteini kapılı potasyum (K+K^+) kanallarını açmasıCevap
  3. C
    Fosfolipaz C aktivasyonu sonucu hücre içi inozitol trifosfat (IP3IP_3) ve kalsiyum düzeylerinin artması
  4. D
    GiG_i proteininin α\alpha alt biriminin doğrudan Na+/K+Na^+/K^+ ATPaz pompasını inhibe etmesi
  5. E
    Hücre içi cGMP düzeyinin artmasıyla nitrik oksit sentaz (NOS) aktivasyonunun tetiklenmesi

Cevap

GiG_i proteininden ayrılan βγ\beta\gamma alt birimlerinin potasyum kanallarını açarak hiperpolarizasyon yapması seçeneği
Sinoatriyal düğümde M2M_2 reseptör uyarımı ile GiG_i proteini aktifleşir. Bu aktivasyon sonucunda serbest kalan βγ\beta\gamma alt birimleri, doğrudan G-proteini kapılı içeri doğrultucu potasyum kanallarını (GIRK) açar. Hücre dışına K+K^+ çıkışı artar, zar potansiyeli daha negatif hale gelir (hiperpolarizasyon) ve kalp hızı yavaşlar.

Adım Adım Çözüm

1
Reseptör tipini belirle
Sinoatriyal düğümdeki muskarinik reseptörler M2M_2 tipindedir.
Kalpte parasempatik etkiye aracılık eden baskın reseptör M2M_2'dir.
2
G-proteini kenetlenmesini hatırla
M2M_2 reseptörleri GiG_i (inhibitör G proteini) ile kenetlidir.
Tek numaralı muskarinikler (M1,M3,M5M_1, M_3, M_5) GqG_q, çift numaralılar (M2,M4M_2, M_4) GiG_i ile kenetlidir.
3
Alt birimlerin görevlerini analiz et
αi\alpha_i alt birimi adenilat siklazı inhibe eder (cAMP azalır); βγ\beta\gamma alt birimi ise potasyum kanallarını açar.
G proteinleri aktive olduğunda α\alpha ve βγ\beta\gamma olarak ayrışır ve her ikisi de farklı efektörleri etkileyebilir.
4
Hiperpolarizasyonun nedenini bul
Potasyum (K+K^+) kanallarının açılması hücre dışına pozitif yük çıkışına neden olarak hücreyi hiperpolarize eder.
cAMP azalması Ca2+Ca^{2+} girişini azaltır (depolarizasyonu zorlaştırır), ancak doğrudan hiperpolarizasyonu sağlayan ana faktör K+K^+ çıkışıdır.

Anahtar Kavram

Gi Kenetli Reseptör Sinyal İletimi ve Beta-Gama Alt Biriminin Rolü
Bu soruyu puanla