Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorDüz Kas Fizyolojisi ve Kasılma Mekanizması

Düz kas dokusunun tonik kasılmaları sırasında gözlenen ve kasın çok düşük enerji tüketimiyle (minimal ATPATP harcayarak) uzun süreli gerim oluşturmasını sağlayan "mandal" (latch-bridge) mekanizmasının moleküler fizyolojisi dikkate alındığında; çapraz köprülerin aktine bağlı kalma süresini uzatan ve ayrılma hızını (detachment rate) dramatik şekilde yavaşlatan temel olay hangisidir?

  1. A
    Sitozolik kalsiyumun (Ca2+Ca^{2+}) troponin C kompleksine bağlanarak tropomiyozini aktif bölgeden uzaklaştırması ve çapraz köprü döngüsünü dondurması
  2. B
    Miyozin hafif zincir kinazın (MLCK), miyozin başlarını hiperfosforilleyerek aktine bağlanma afinitesini en üst düzeye çıkarması
  3. Miyozin hafif zincir fosfataz (MLCP) aracılığıyla, aktine bağlı haldeki miyozin başlarının defosforillenerek ayrılma hızının azaltılmasıCevap
  4. D
    Çok üniteli (multi-unit) düz kaslarda, aksiyon potansiyelinin neksuslar üzerinden tüm liflere yayılmasıyla kalsiyum pompalarının inhibe edilmesi
  5. E
    Hücre dışından giren kalsiyumun (Ca2+Ca^{2+}), sarkoplazmik retikulumdaki kalsiyumdan bağımsız olarak miyozin ATPaz aktivitesini kalmodulinden ayırması

Cevap

Miyozin hafif zincir fosfataz (MLCP) aracılığıyla, aktine bağlı haldeki miyozin başlarının defosforillenmesi
Düz kasların tonik kasılmalarında görülen mandal (latch) durumu, aktine bağlı haldeki miyozin başlarının miyozin hafif zincir fosfataz (MLCP) tarafından defosforillenmesi sonucu oluşur. Normalde fosforillenmiş çapraz köprüler hızla döngü yaparken (kasılma), bağlıyken defosforille olan köprülerin aktinden ayrılma hızı (k3 sabiti) belirgin şekilde düşer. Bu durum, kasın aktif bir şekilde kalsiyum/enerji harcamaksızın mevcut gerimi 'mandal gibi' korumasına olanak tanır.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıç aktivasyonunu analiz etme
Kalsiyum-Kalmodulin kompleksi MLCK'yı aktive eder ve miyozin hafif zinciri fosforillenir.
Düz kasın kasılması için miyozin başının fosforillenerek aktine bağlanma ve ATPaz aktivitesi kazanması şarttır.
2
Enzim dengesini değerlendirme
Sitozolik kalsiyum azaldığında MLCK aktivitesi düşerken MLCP (fosfataz) aktivitesi devam eder.
Kasılmanın gevşemesi veya mandal durumuna geçişi, MLCK ve MLCP arasındaki aktivite oranına bağlıdır.
3
Mandal (Latch) durumuna geçişi belirleme
Miyozin başı aktine bağlıyken MLCP tarafından defosforillenir.
Mandal mekanizmasının temel şartı, çapraz köprünün aktinden ayrılmadan önce fosfat grubunu kaybetmesidir.
4
Kinetik sonucu yorumlama
Defosforillenmiş miyozin-aktin köprüsünün ayrılma hızı (detachment rate) çok yavaşlar.
Bu yavaşlama sayesinde köprüler aktine bağlı kalarak gerim oluşturmaya devam eder, ancak bu sırada çok az ATP tüketilir.

Anahtar Kavram

Düz kaslarda mandal mekanizması, aktine bağlı miyozinin MLCP tarafından defosforillenmesi ile oluşan düşük ayrılma hızı (low detachment rate) fenomenidir.

Daha Fazla Pratik

Miyozin hafif zincir fosfatazın (MLCP) Rho-kinaz yoluyla inhibisyonunun 'kalsiyum duyarlılaşması' (calcium sensitization) üzerindeki etkisini inceleyiniz.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Düz Kas Fizyolojisi ve Kasılma Mekanizması

Bu konudan daha fazla soru