Soru

Zorluk: OrtaGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Fototransdüksiyon sürecinde, fotoreseptör hücresine (rod/koni) ışık uyarısı düştüğünde aktifleşen transdusinin α\alpha alt birimi (TαT\alpha), aşağıdakilerden hangisini gerçekleştirerek görme sinyalinin oluşumuna doğrudan katkıda bulunur?

  1. A
    Guanilat siklaz enzimini aktive ederek hücre içi cGMPcGMP düzeyini artırmak
  2. Fosfodiesteraz (PDE) enziminin inhibitör γ\gamma alt birimlerini kompleksten ayırarak enzimi katalitik olarak aktif hale getirmekCevap
  3. C
    Rodopsin molekülünü fosforile ederek 11-cis retinalin rodopsinden ayrılmasını sağlamak
  4. D
    Dış segment membranındaki Na+Na^+ kanallarına doğrudan bağlanarak iyon geçişini fiziksel olarak engellemek
  5. E
    Sinaptik terminalde voltaj kapılı Ca2+Ca^{2+} kanallarını açarak glutamat salınımını uyarmak

Cevap

Aktifleşen transdusin α\alpha alt birimi, fosfodiesteraz (PDE) enziminin inhibitör gama (γ\gamma) alt birimlerini kompleksten ayırarak enzimi aktif hale getirir.
Işık uyarısı ile aktifleşen rodopsin, bir G-proteini olan transdusini aktive eder. Transdusinin α\alpha alt birimi (TαT\alpha), katalitik olarak inaktif olan fosfodiesteraz (PDE) enziminin inhibitör gama birimlerine bağlanır ve onları katalitik merkezden uzaklaştırır. Bu sayede PDE aktifleşerek cGMPcGMP hidrolizini başlatır.

Adım Adım Çözüm

1
Işığın rodopsin üzerindeki etkisini değerlendir.
Işık, 11-cis retinali tüm-trans retinale dönüştürerek rodopsini (metarodopsin II) aktifleştirir.
Sürecin başlaması için fotonun reseptör proteini aktive etmesi gerekir.
2
Transdusinin (G-proteini) aktivasyon mekanizmasını incele.
Aktif rodopsin, transdusinin α\alpha alt birimindeki GDPGDP'yi GTPGTP ile değiştirerek onu serbest bırakır.
G-proteinleri sinyal iletiminde ara basamak olarak görev yapar.
3
Serbest kalan TαT\alpha biriminin hedef enzim üzerindeki etkisini belirle.
TαT\alpha, PDE enziminin üzerindeki baskılayıcı (inhibitör) γ\gamma alt birimlerine bağlanarak onları uzaklaştırır.
PDE enziminin katalitik merkezinin açığa çıkması için bu inhibitörlerin kaldırılması zorunludur.
4
Sürecin elektriksel sonucunu analiz et.
Aktifleşen PDE, cGMPcGMP'yi parçalar; azalan cGMPcGMP kanalların kapanmasına ve hiperpolarizasyona yol açar.
Fotoreseptörlerin ışığa verdiği yanıt diğer birçok duyu hücresinin aksine hiperpolarizasyondur.

Anahtar Kavram

Transdusin-Fosfodiesteraz Etkileşimi

Daha Fazla Pratik

Fototransdüksiyon sonrasında kalsiyum seviyelerinin düşmesiyle tetiklenen adaptasyon mekanizmalarını (GCAP etkisi) gözden geçirebilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla