Soru

Zorluk: Çok zorBakteri Yapısı ve Fizyolojisi

Gram-negatif bakterilerin dış membranı (outer membrane) doğrudan bir enerji kaynağına (ATP veya iyon gradyanı) sahip değildir. Bu nedenle, siderofor-demir kompleksleri veya vitamin B12B_{12} gibi büyük moleküllerin dış membrandaki yüksek afiniteli reseptörlerden aktif olarak taşınabilmesi için sitoplazmik membrandaki proton-motor kuvvetinin (PMK) kullanılması gerekir. Sitoplazmik membranda üretilen bu enerjiyi periplazmik aralığı katederek dış membran reseptörlerine ileten ve taşınım için gerekli konformasyonel değişikliği tetikleyen protein kompleksi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. TonB-ExbB-ExbD kompleksiCevap
  2. B
    TolA-TolB-Pal sistemi
  3. C
    BAM (Beta-barrel assembly machinery) kompleksi
  4. D
    Tat (Twin-arginine translocation) sistemi
  5. E
    SecYEG translokonu ve SecA ATPazı

Cevap

Dış membranda enerji kaynağı bulunmadığından, aktif taşınım için sitoplazmik membrandaki PMK'yı dış membran reseptörlerine ileten TonB-ExbB-ExbD kompleksi gereklidir.
TonB-ExbB-ExbD kompleksi, sitoplazmik membranda yer alan ExbB ve ExbD proteinlerinin sağladığı proton-motor kuvvetini kullanarak, TonB proteininin konformasyonel bir değişim geçirmesini sağlar. Bu değişim, TonB'nin periplazmayı geçerek dış membrandaki reseptörün iç kısmındaki 'tıkaç' (plug) bölgesiyle fiziksel temas kurmasına ve bu bölgeyi hareket ettirerek kanalın açılmasına yol açar.

Adım Adım Çözüm

1
Dış membran taşınım mekanizmasının analiz edilmesi
Gram-negatiflerde dış membranda ATP bulunmadığı ve aktif taşınım için enerji transferi gerektiği saptandı.
Büyük moleküllerin taşınması için konsantrasyon gradyanına karşı enerji harcanması zorunludur.
2
Enerji kaynağının belirlenmesi
Gerekli enerjinin sitoplazmik membrandaki proton-motor kuvveti (PMK) olduğu belirlendi.
Bakterilerde kemiosmotik gradyan sitoplazmik membranda kurulur.
3
Enerji iletici protein kompleksinin tanımlanması
TonB proteininin periplazmayı katederek dış membran reseptöründeki 'TonB kutusu' ile etkileştiği sonucuna varıldı.
ExbB ve ExbD proteinleri TonB'yi PMK ile aktive ederek mekanik iş yapmasını sağlar.

Anahtar Kavram

Gram-negatif bakterilerde TonB-bağımlı enerji iletim mekanizması
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla