Bir hastadan alınan fibroblastların hücre kültürü analizinde, lizozomal asit hidrolazların hücre içi veziküllerde bulunması gerekirken, beklenmedik şekilde yüksek konsantrasyonlarda hücre dışı matriste biriktiği saptanmıştır. Elektron mikroskobik incelemede fibroblast sitoplazmasında çok sayıda, membranla çevrili, yoğun inklüzyon cisimcikleri (I-cisimcikleri) izlenmiştir. Bu patolojik tabloya neden olan ve normalde Golgi aygıtının cis-yüzünde (cis-cisterna) gerçekleşmesi beklenen moleküler kusur aşağıdakilerden hangisidir?
- Asit hidrolazlardaki mannoz kalıntılarına N-asetilglukozaminil-1-fosfotransferaz aracılığıyla fosfat grubu eklenememesiCevap
- BTrans-Golgi ağında yer alan mannoz-6-fosfat reseptörlerinin (M6P-R) yapısal mutasyonu nedeniyle enzimlerin veziküllere paketlenememesi
- CGeç endozomlardaki V-tipi proton pompalarının çalışmaması sonucu oluşan pH artışının, enzimin reseptörden ayrılmasını engellemesi
- DSinyal tanıma parçacığının (SRP) mutasyonu sonucu lizozomal enzimlerin granüllü endoplazmik retikulum lümenine alınamaması
- EPEX genlerindeki mutasyon nedeniyle peroksizomal oksidatif enzimlerin sitoplazmada serbest halde kalması
Cevap
Hastalığın temelindeki kusur, asit hidrolazların Golgi aygıtının cis-yüzünde mannoz-6-fosfat (M6P) ile işaretlenmesini sağlayan N-asetilglukozaminil-1-fosfotransferaz enziminin eksikliğidir.
I-cell hastalığında temel kusur, N-asetilglukozaminil-1-fosfotransferaz enziminin eksikliğidir. Bu enzim normalde Golgi'nin cis-yüzünde, asit hidrolazların mannoz kalıntılarına fosfat ekleyerek onları işaretler. Bu işaret (M6P) olmazsa, enzimler trans-Golgi ağındaki reseptörler tarafından yakalanamaz ve lizozomlara yönlendirilemezler. Sonuçta enzimler hücre dışına salgılanır ve hücre içi sindirim yapılamadığı için atıklar inklüzyon cisimcikleri şeklinde birikir.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
I-cell hastalığında (Mukolipidoz II), lizozomal enzimlerin Golgi aygıtındaki M6P etiketleme mekanizması bozuktur; bu nedenle enzimler lizozomlara ulaşamaz ve hücre dışına salgılanır.