Soru

Zorluk: Çok zorETZ İnhibitörleri

Deneysel bir çalışmada, izole edilmiş sıçan karaciğer mitokondrileri kullanılarak belirli bir toksik ajanın Elektron Transport Zinciri (ETZETZ) üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. Yapılan ölçümlerde aşağıdaki bulgular elde edilmiştir:

1. Ortama elektron vericisi olarak süksinat eklendiğinde oksijen tüketimi gerçekleşmemektedir.
2. Deney düzeneğine yüksek konsantrasyonda 2,4-dinitrofenol (DNPDNP) eklenmesi oksijen tüketimini başlatmamaktadır.
3. Spektrofotometrik analizler, süksinat varlığında sitokrom bb'nin tamamen redükte (indirgenmiş), sitokrom c1c_1'in ise tamamen okside (yükseltgenmiş) durumda olduğunu göstermektedir.
4. Ortama yapay bir elektron donörü olan N,N,N,NN,N,N',N'-tetrametil-p-fenilendiamin (TMPDTMPD) ve askorbat eklenmesi oksijen tüketimini anlamlı düzeyde geri döndürmektedir.

Bu deneysel verilere göre, ilgili toksik ajanın moleküler hedefi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    NADH-kinon oksidoredüktaz (Kompleks I)
  2. B
    Süksinat dehidrogenaz (Kompleks II)
  3. Sitokrom bc1 kompleksi (Kompleks III)Cevap
  4. D
    Sitokrom c oksidaz (Kompleks IV)
  5. E
    ATP sentaz (F0 bölgesi)

Cevap

İlgili toksik ajanın hedefi Sitokrom bc1bc_1 kompleksi (Kompleks III) olarak tanımlanır.
Verilen deneysel verilerde sitokrom b'nin redükte (öncesi) ve sitokrom c1'in okside (sonrası) olması, elektron akışının bu iki nokta arasında kesildiğini gösterir. Bu bölge Kompleks III (Sitokrom bc1bc_1 kompleksi) olarak bilinir. Antimisin A gibi inhibitörler bu mekanizmayla çalışır. Ayrıca TMPD/Askorbat sitokrom c üzerinden elektron vererek bu bloğu aşabilmiştir, bu da Kompleks IV'ün fonksiyonel olduğunu teyit eder.

Adım Adım Çözüm

1
Süksinat giriş noktasının analizi
Blokaj Kompleks II veya sonrasındadır.
Süksinat Kompleks II üzerinden zincire dahil olur; buna rağmen oksijen tüketilmemesi blokajın bu noktada veya daha ileride olduğunu gösterir. Kompleks I saf dışı bırakılmıştır.
2
2,4-DNP (Ayırıcı) yanıtının değerlendirilmesi
Blokaj doğrudan ETZ üzerindedir, ATP sentezinde değildir.
2,4-DNP, ATP sentaz veya ANT blokajlarını baypas ederek oksijen tüketimini başlatır. Oksijen tüketiminin başlamaması, problemin bir ETZ inhibitörü olduğunu kesinleştirir.
3
Crossover (Geçiş) noktası analizi
Blokaj sitokrom b ile sitokrom c1 arasındadır.
İnhibitörün öncesindeki bileşenler (Cyt b) elektron birikmesiyle redükte, sonrasındakiler (Cyt c1) ise okside kalır. Bu durum Kompleks III'ü işaret eder.
4
TMPD/Askorbat baypas testi
Kompleks IV sağlamdır, blokaj Kompleks III seviyesindedir.
TMPD elektronları doğrudan Sitokrom c'ye verir. Bu işlemin oksijen tüketimini sağlaması, Kompleks IV'ün çalıştığını ve blokajın daha geride (Kompleks III'te) olduğunu kanıtlar.

Anahtar Kavram

Crossover (Geçiş) Noktası Analizi
Bu soruyu puanla