Soru

Zorluk: Çok zorPurin Kurtarılma (Salvage) Yolu

2424 aylık bir erkek çocuk; motor gelişim geriliği, spastisite ve son aylarda parmak uçlarını ısırmaya bağlı belirgin doku kayıpları şikayetleriyle getirilmiştir. Laboratuvar incelemesinde serum ürik asit düzeyinin 1212 mg/dLmg/dL (yüksek) olduğu ve çocuğun bezi üzerinde turuncu renkli kum benzeri kristaller bulunduğu saptanmıştır. Bu hastada hipoksantin-guanin fosforiboziltransferaz (HGPRTHGPRT) aktivitesinin yokluğuna bağlı olarak pürinlerin *de novo* sentez hızının kontrolsüz şekilde arttığı belirlenmiştir. Bu metabolik tabloda pürin *de novo* sentezindeki aşırı artışın en temel biyokimyasal mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Hücre içi PRPPPRPP konsantrasyonunun artması ve pürin nükleotidlerinin allosterik feedback inhibisyonunun ortadan kalkmasıCevap
  2. B
    Adenin fosforiboziltransferaz (APRTAPRT) enziminin pürin halkasını yıkımdan korumak amacıyla kompanzatuar olarak aşırı indüklenmesi
  3. C
    PRPPPRPP sentetaz enziminin ürat kristalleri tarafından doğrudan allosterik olarak aktive edilmesi
  4. D
    Hipoksantin ve guaninin doğrudan pürin halka prekürsörü olarak *de novo* yolak reaksiyonlarına girmesi
  5. E
    Orotat fosforiboziltransferaz enziminin pürin eksikliğini gidermek için pürin halkasıyla çapraz reaksiyon göstermesi

Cevap

Lesch-Nyhan sendromunda de novo pürin sentezindeki artış, hücre içi PRPPPRPP konsantrasyonunun yükselmesi ve pürin nükleotidlerinin (IMPIMP, GMPGMP) azalması sonucu de novo yolun hız kısıtlayıcı enzimi üzerindeki feedback inhibisyonunun kaybolması mekanizmasıyla gerçekleşir.
Lesch-Nyhan sendromunda HGPRTHGPRT enzimi eksiktir. Bu enzim normalde hipoksantin ve guanini geri kazanırken PRPPPRPP tüketir. Enzim eksikliğinde: 11) PRPPPRPP kurtarılma yolunda kullanılamadığı için hücre içi konsantrasyonu artar (bu durum de novo sentezin hız kısıtlayıcı enzimini allosterik olarak aktive eder). 22) Kurtarılma yoluyla sentezlenen IMPIMP ve GMPGMP seviyeleri düşer, bu da hız kısıtlayıcı enzim olan PRPPPRPP glutamin amidotransferaz üzerindeki feedback inhibisyonu ortadan kaldırır. Bu 'çifte darbe' etkisi pürin üretimini ve dolayısıyla son ürün olan ürik asit miktarını aşırı artırır.

Adım Adım Çözüm

1
Klinik bulguları analiz et
Kendine zarar verme (self-mutilasyon), hiperürisemi ve ürat kristalleri Lesch-Nyhan sendromuna (HGPRT eksikliği) işaret eder.
Vakayı tanımlamak metabolik kusuru anlamak için gereklidir.
2
HGPRTHGPRT eksikliğinin PRPPPRPP üzerindeki etkisini değerlendir
HGPRTHGPRT enzimi hipoksantin ve guanini pürinlere dönüştürürken PRPPPRPP tüketir. Enzim yokluğunda PRPPPRPP sarf edilemez ve hücre içi düzeyi artar.
PRPPPRPP, de novo yolun hız kısıtlayıcı basamağı için güçlü bir aktivatördür.
3
Feedback inhibisyon mekanizmasını incele
HGPRTHGPRT çalışmadığı için pürin nükleotidleri (IMPIMP, GMPGMP) kurtarılma yoluyla üretilemez. Bu nükleotidlerin eksikliği, *de novo* sentezin hız kısıtlayıcı enzimi olan PRPPPRPP glutamin amidotransferaz üzerindeki baskıyı kaldırır.
Feedback inhibisyonun kaybı yolun kontrolsüz hızlanmasına neden olur.
4
Mekanizmaları birleştir
Hem aktivatör (PRPPPRPP) artışı hem de inhibitör (IMP/GMPIMP/GMP) eksikliği de novo pürin sentezini devasa boyutlara taşır.
Bu ikili etki Lesch-Nyhan'daki ağır hiperürisemi tablosunu açıklar.

Anahtar Kavram

Lesch-Nyhan sendromunda (HGPRT eksikliği), PRPP'nin kurtarılma yolunda kullanılamayıp birikmesi ve üretilemeyen pürin nükleotidlerinin (IMP, GMP) eksikliğine bağlı olarak de novo yolak üzerindeki feedback inhibisyonun kalkması, de novo sentez hızını dramatik şekilde artırır.

Daha Fazla Pratik

Lesch-Nyhan sendromunda neden makrositik anemi (veya megaloblastik benzeri değişiklikler) görülebileceğini, pürin sentez hızı ile folat döngüsü arasındaki ilişki üzerinden araştırınız.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla