Karaciğerde glikoliz ve glukoneogenez yollarının karşılıklı düzenlenmesinde (resiprokal re… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Karaciğerde glikoliz ve glukoneogenez yollarının karşılıklı düzenlenmesinde (resiprokal regülasyon) anahtar rol oynayan fruktoz $2,6$ -bifosfat düzeyleri, bifonksiyonel bir enzim olan $PFK-2/FBPaz-2$ (fosfofruktokinaz- $2$ /fruktoz $2,6$ -bifosfataz) kompleksi tarafından kontrol edilir. Açlık durumunda artan glukagon hormonu etkisiyle bu enzim kompleksi üzerinde gerçekleşen düzenleme ve sonuçları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A
Enzimin fosforillenmesi $PFK-2$ aktivitesini artırarak fruktoz $2,6$ -bifosfat sentezini ve glikolizi hızlandırır.
Enzimin fosforillenmesi $FBPaz-2$ aktivitesini artırır; bu durum fruktoz $2,6$ -bifosfat düzeyini düşürerek glukoneogenezi destekler.Cevap
C
$cAMP$ artışı, enzim kompleksini defosforile ederek fruktoz $2,6$ -bifosfatın birikmesine ve glukoneogenezin baskılanmasına neden olur.
D
Defosforile durumdaki enzim kompleksi, $FBPaz-2$ aktivitesinin baskın olması nedeniyle glikoliz hızını minimuma indirir.
E
Fruktoz $2,6$ -bifosfat, glukoneogenezin hız kısıtlayıcı enzimi olan fruktoz $1,6$ -bifosfatazı ( $FBPaz-1$ ) kovalent modifikasyonla aktive eder.

Cevap

Enzimin fosforillenmesi

FBPaz-2

aktivitesini artırır; bu durum fruktoz

2,6

-bifosfat düzeyini düşürerek glukoneogenezi destekler.

Karaciğerde açlık sırasında salınan glukagon,

cAMP

üzerinden Protein Kinaz A'yı aktive eder.

PKA

, bifonksiyonel enzim olan

PFK-2/FBPaz-2

kompleksini fosforiller. Karaciğerde bu fosforilasyon, kinaz aktivitesini (

PFK-2

) baskılarken fosfataz aktivitesini (

FBPaz-2

) artırır. Sonuç olarak fruktoz

2,6

-bifosfat yıkılır; bu molekülün azalması glikolizin yavaşlamasına ve glukoneogenezin (özellikle

FBPaz-1

üzerindeki baskının kalkmasıyla) hızlanmasına yol açar.

Adım Adım Çözüm

Hormonal sinyalin iletimi

Glukagon

\rightarrow

cAMP

\rightarrow

Protein Kinaz A (

PKA

) aktivasyonu.

Açlık durumunda glukagon, hücre içi

cAMP

düzeylerini artırarak

PKA

'yı aktive eder.

Enzim kompleksinin kovalent modifikasyonu

PFK-2/FBPaz-2

kompleksi

PKA

tarafından fosforillenir.

PKA

, karaciğerdeki bu bifonksiyonel enzimi spesifik bir serin kalıntısından fosforiller.

Enzimatik aktivite değişimi

Karaciğerde: Fosfo-formda

PFK-2

İNAKTİF,

FBPaz-2

AKTİF.

Fosforilasyon, enzimin kinaz bölgesini kapatırken fosfataz bölgesini konformasyonel olarak açar.

Metabolik sonuç

Fruktoz

2,6

-bifosfat

\downarrow

, Glikoliz

\downarrow

, Glukoneogenez

\uparrow

Düşen fruktoz

2,6

-bifosfat seviyesi,

PFK-1

aktivasyonunu azaltırken

FBPaz-1

üzerindeki inhibisyonu kaldırır.

Anahtar Kavram

Bifonksiyonel enzimin (

PFK-2/FBPaz-2

) kovalent modifikasyonu ve fruktoz

2,6

-bifosfatın allosterik regülasyonu.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru