Soru

Zorluk: Çok zorPurin De Novo Sentezi

Pürin nükleotidlerinin de novo biyosentez yolağının kontrolünde en önemli basamak olan glutamin-PRPP amidotransferaz enziminin regülasyon mekanizmaları ve prekürsör kullanımı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    İnorganik fosfat (PiP_i), PRPP sentetaz enzimini allosterik olarak inhibe ederek yolağın başında substrat kısıtlamasına neden olur.
  2. Enzim, pürin nükleotidlerinin (AMP, GMP) bağlanmasıyla aktif monomerik formdan inaktif dimerik forma dönüşerek feedback inhibisyona uğrar.Cevap
  3. C
    Pürin halkasındaki N1N_1 atomu glutaminden, C2C_2 ve C8C_8 atomları ise N5,N10N^5, N^{10}-metilen tetrahidrofolattan sağlanır.
  4. D
    IMPIMP'den AMPAMP sentezi sırasında aspartat ve enerji kaynağı olarak ATPATP kullanılırken; GMPGMP sentezi sırasında glutamin ve GTPGTP kullanılır.
  5. E
    Karbamoil fosfatın pürin halkasına azot bağışlaması, pürin ve pirimidin sentez yollarının sitozolde ortak bir prekürsör üzerinden koordinasyonunu sağlar.

Cevap

Glutamin-PRPP amidotransferaz enziminin nükleotidler aracılığıyla inaktif dimerik forma dönüştürülerek inhibe edilmesi
Biyokimyasal regülasyonun ileri düzey bir seviyesinde; glutamin-PRPP amidotransferaz enzimi nükleotid havuzu düşükken aktif monomerik formda bulunur. AMP ve GMP gibi pürin nükleotidleri biriktiğinde, enzimin farklı allosterik bölgelerine bağlanarak enzimi inaktif dimerik yapıya dönüştürürler. Bu durum pürin havuzunun aşırı artmasını engelleyen temel kontrol mekanizmasıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Yolağın hız kısıtlayıcı basamağını tanımla.
Glutamin-PRPP amidotransferaz (GPAT) enzimi de novo sentezin ilk 'committed' basamağıdır.
PRPP sentetaz pürin sentezi için gereklidir ancak PRPP başka yollarda da (salvage, pirimidin) kullanıldığı için pürinlere özgü ilk basamak GPAT'tır.
2
GPAT enziminin oligomerik regülasyonunu analiz et.
Enzim aktif monomer ve inaktif dimer formlar arasında denge halindedir.
Substrat olan PRPP enzimi aktif monomerik forma iterken, son ürünler olan pürin nükleotidleri (AMP, GMP, IMP) dimerik yapıyı kararlı hale getirerek enzim aktivitesini düşürür.
3
Halka öncüllerini ve enerji gereksinimlerini doğrula.
Aspartat (N1N_1), Glutamin (N3,N9N_3, N_9), Glisin (C4,C5,N7C_4, C_5, N_7), CO2CO_2 (C6C_6), Formil-THF (C2,C8C_2, C_8).
Dengeleyici mekanizma gereği AMP sentezi için GTP, GMP sentezi için ATP harcanır.

Anahtar Kavram

Pürin de novo sentezi hem nükleotidlerin sinerjik feedback etkisiyle hem de enzimin fiziksel oligomerizasyon durumuyla (Monomer/Dimer) kontrol edilir.

Daha Fazla Pratik

Pürin sentezi durduğunda artan PRPP'nin pirimidin sentezini nasıl etkilediğini (koordinasyon) inceleyin.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla