Soru

Zorluk: Çok zorBakteri Yapısı ve Fizyolojisi

Gram-negatif bakterilerde, dış membran (outer membrane) üzerinden demir-siderofor kompleksleri ve B12B_{12} vitamini gibi makromoleküllerin yüksek afiniteli transportunu sağlayan TonB-bağımlı sistemin işleyişi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Dış membrandaki bu reseptörler, taşıma işlemi için gerekli olan enerjiyi periplazmik aralıktaki serbest ATP hidrolizi yoluyla sağlarlar.
  2. TonB proteini, sitoplazmik membrandaki proton-motive kuvveti (PMF) kullanarak dış membrandaki reseptörün tıkaç (plug) domaininde konformasyonel değişiklik indükler.Cevap
  3. C
    Dış membranı geçen moleküller, periplazmada herhangi bir proteine bağlanmadan iç membrandaki porinler aracılığıyla sitoplazmaya ulaşırlar.
  4. D
    TonB-ExbB-ExbD protein kompleksi yapısal olarak tamamen dış membrana gömülüdür ve enerjiyi dış ortamdaki iyon konsantrasyon farkından elde eder.
  5. E
    Bu taşıma sistemi, peptidoglikan tabakası bulunmayan hücre duvarına sahip bakterilerde sitoplazmik membran boyunca madde alımından sorumlu temel mekanizmadır.

Cevap

TonB proteini, sitoplazmik membrandaki proton-motive kuvveti kullanarak dış membrandaki reseptörün tıkaç (plug) domaininde konformasyonel değişiklik indükler.
Gram-negatif bakterilerde dış membran enerji üretim kapasitesine sahip değildir. Siderofor-demir kompleksleri veya B12B_{12} vitamini gibi maddelerin alımı için gereken enerji, sitoplazmik membrandaki (iç membran) proton-motive kuvvetten sağlanır. TonB kompleksi (TonB-ExbB-ExbD), bu elektrokimyasal enerjiyi kullanarak periplazmayı geçer ve dış membrandaki reseptörün 'tıkaç' (plug) domainini hareket ettirerek madde geçişini sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
Dış membranın enerji durumunu analiz etmek
Dış membranda ATP veya proton gradienti bulunmadığı için aktif taşıma için gerekli enerjinin başka bir yerden gelmesi gerektiği anlaşılır.
Dış membran (outer membrane) metabolik olarak inaktif bir kompartımandır.
2
Enerji transfer mekanizmasını tanımlamak
Sitoplazmik membrandaki TonB-ExbB-ExbD kompleksinin proton-motive kuvveti (PMF) mekanik enerjiye dönüştürdüğü belirlenir.
Periplazmayı boydan boya kat eden TonB proteini, enerji ileticisi (transducer) görevi görür.
3
Reseptör düzeyindeki etkileşimi incelemek
TonB proteininin dış membrandaki reseptörün 'TonB box' kısmına bağlanarak tıkaç (plug) domainini hareket ettirdiği ve kanalı açtığı saptanır.
Aktif taşıma, tıkaç domaininin konformasyonel değişikliği ile tetiklenir.

Anahtar Kavram

TonB-bağımlı Taşıma Sistemi (TBDT)

Daha Fazla Pratik

Bakteriyel ABC transportörlerinin yapısını ve iç membrandaki ATP kullanımını TonB sistemi ile karşılaştırarak inceleyiniz.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla