aktİf transport sİstemlerİ prof.dr. hafize uzun
DESCRIPTION
AKTİF TRANSPORT SİSTEMLERİ Prof.Dr. Hafize UZUN. Aktif Transport. Doygunluk kinetiği Özgünlük İnhibisyon Konsantrasyon gradyanına karşı Enerji harcamı var !. Aktif transport tipleri. Primer aktif transport Sekonder aktif transport Na + /glukoz simportu Na + /amino asid simportu - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
AKTİF TRANSPORT SİSTEMLERİ
Prof.Dr.Hafize UZUN
Aktif Transport
Doygunluk kinetiği Özgünlük İnhibisyon Konsantrasyon gradyanına karşı Enerji harcamı var !
Aktif transport tipleri
Primer aktif transport Sekonder aktif transport Na+/glukoz simportu Na+/amino asid simportu Ca2+/ Na+ antiportu
Glukoz, Na+-bağımlı glukoz taşıyıcısı 2 (SGLT2) ile renal proksimal tubüllerdeki epitel hücreleri içine reabsorbe edilir.
Böbrek tübülüs hücrelerinde de bağırsak epitel hücrelerinde olduğu gibi Na+-glukoz taşıyıcı proteinlerin yanı sıra, Na+-amino asit taşıyıcı proteinleri de bulunmaktadır.
Bu taşıyıcılar aracılığıyla Na+ ile birlikte amino asitler simport mekanizmayla hücreler içine taşınmaktadır.Na+ gradiyentinin yürütücü gücü, amino asitlerin hücre içine sekonder aktif taşınarak reabsorbsiyonunu sağlar (Na+/amino asid simportu, sekonder aktif transport).
Kalp kası miyozitlerinden Ca2+’un hücre dışına atılımı ve Na+’un hücre içine girmesi antiport sistemle (Ca2+/Na+ antiportu) sekonder aktif transportla sağlanmaktadır.
Bağırsaklardan CI‾ emilimi, tiroid bezine iyot girişi de sekonder aktif transportla gerçekleşir.
Primer aktif transport mekanizmaları
ATP az’lar F-ATPaz : H+-ATPaz mitokondri iç membranı, FoF1 ATPaz, ATPsentezi, H+ elektrokimyasal gradyanı oluşturur ve kullanır. enerji kenetleyen faktörler V-ATPaz : H+-ATPaz lizozom, endozom, Golgi ve salgısal vesiküllerin
asidlendirilmeleri plazma membranı: kemiğin yeniden
şekillenmesi, idrarın asidlendirilmesi vakuolar
P-ATPaz Siklik fosforilasyon/defosforilasyon, vanadat inhibisyonu Na+/K+-ATPaz : hücrelerin plazma membranlarında,
böbrek ve kalp, istirahat durumundaki enerji harcamının %25i
H+/ K+-ATPaz: mide,parietal hücre Ca2+ -ATPaz: sarkoplazmik retikulum ve endoplazmik
retikulum Ca2+ -ATPaz: plazma membranı, sarkoplazma Cu2+ -ATPaz: plazma membranı ve sitoplazmik
vesiküller, barsaktan absorbsiyon ve karaciğerden atılım
ABC Transport proteinler
Na+K+ ATPaz’ın inhibisyonu
Kardiyak glikozidler: Digoksin, ouabain
Kronik kalp yetersizliği Na+/ K+-ATPaz intrasellüler Na+ Na+/ Ca2+antiportu Sitoplazmik Ca2+ Kalp kası kuvvetli kasılır.
ABC Transport Proteinler-1
ABC : ATP-binding casette ATP bağlayıcı bölgeleri çok iyi
korunmuş proteinler: >30 ; 8 aile substrat spesifisiteleri geniş, iyonlar, ağır metaller, şekerler, ilaçlar,
amino asidler, peptidler ve proteinler kanal, transport protein veya reseptör
ABC Transport Proteinler-2 P*-glikoproteinler (*permeabilite), plazma
membranı Çok çeşitli hidrofobik ilaç ve doğal lipid analoglarının
(fosfatidil kolin) ksenobiyotiklerin hücre dışına transportu
Multidrug resistance associated proteins (MRPs): Aşırı sentez tümör hücrelerinin ilaçlara karşı direnci !
Kolesterolün hücre dışına transportu, safra asidlerinin karaciğer kanaliküler membrandan transportu
Sulfonilüre reseptörü: ATP’e duyarlı K+kanalı ATP / sulfonilüre bağlanması kanalı kapatır
depolarizasyon, Ca2+ ve insülin salgılanır. Cystic fibrosis transmembrane conductance
regulator (CFTR)
Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
ABC transport protein ailesinin bir üyesi Cl- için spesifik bir iyon kanalı: Hava yolları
ve mide-barsak sistemi eksokrin bezlerinde epitel h. apikal memb. dan tuz ve sıvı geçişini sağlar
5 alt-birim: 2 transmembran, 2 ATP bağlayıcı, 1 düzenleyici (cAMP bağımlı)
ATP bağlayıcı alt-birimde Phe 508 delesyonu kanal disfonksiyonu Kistik fibroz
Grup translokasyonu: Gama glutamil siklusu Beyin ve böbrek , barsak epitel
hücreleri Gama glutamil transpeptidaz (GGT) ve
GSH Amino asidlerin sekonder aktif
transportlarına göre daha çok enerji ! 3 ATP/amino asid Hızlı ve yüksek kapasiteli ! Prolin dışında diğer amino asidler
Endositoz Endositik vesikül oluşumu Enerji (ATP), Ca2+(hücre dışı), kontraktil
elem. Fagositoz: makrofaj ve granülositler Virus, bakteri, hücre....... Pinositoz sıvı faz: seçici değil absorptif: reseptör aracılı (klatrin kaplı
çukur)
Eksositoz
Genellikle hormonal uyarı sonucunda
hücre içinde [Ca2+] artışı ile tetiklenir.
Periferik proteinler Ekstrasellüler matriks komponentleri Hormonlar, nörotransmitterler
Hücrelerarası haberleşme Gap junction: komşu iki hücrenin plazma
membranlarına transmembran yerleşmiş olan kanallar 12-20 A0
konneksin:12 alt-birim, 6/hücre kanal normal koşullarda açık ! kapanma: Ca2+, pH, Vm iyonlar ve metabolitler geçer, proteinler
geçemez Nuklear Porlar 90 A0 , büyük moleküller
(RNA)
Reseptörler
Sinyal iletimi Transport: reseptör aracılı
endositoz Antikor oluşumu: antijenik uyarı ile B-lenfositlerinin plazma
hücrelerine dönüşümleri
Reseptörler
Hücre yüzeyi reseptörleriHidrofilik yapılı uyaranlar
(Nörotransmitter, hormon ve sitokinler)
Sinyal transdüksiyonu Hücre içi reseptörlerLİpofilik yapılı hormonlar
Başlıca Sinyal Transdüksiyon Mekanizmaları
Hücre yüzeyi reseptörleri 7 transmembran (alfa-heliks), G-protein kenetli
res. Efektör: adenilat siklaz, fosfolipaz C, iyon
kanalları (Na+, K+Ca2+, Cl-), cGMP fosfodiesteraz (PDE) (ß-adrenerjik agonistler)
İyon kanal res. (ligand kapılı) (asetil kolin) Tirozin kinaz akt. res. (intrinsik) (insülin) Tirozin kinaz akt. protein ile ilişkili res. (GH) Guanilat siklaz akt. res . (intrinsik) (ANP) Serin-treonin kinaz akt. res. (intrinsik) (TGF-ß) Tirozin fosfataz akt. res. (intrinsik) (CD45) Ölüm domeni taşıyan res. (TNF- α)
Hormon reseptörleri
Protein molekülleri, glikoproteinler: hedef doku Karbohidrat komponenti: özgüllük Ligandı tanıma ve bağlama (non-kovalan ve geri dönüşümlü) L+R LR Ka=1/Kd ~ ilgi Ligand ile tetiklenen konformasyonel değişim (geri
dönüşümlü) Kalitatif ve kantitatif özelliklerde gereksinimlere göre
değişim ! Reseptörler arası + ve – kooperatif etkileşimler ilgide
değişim! regülasyon (internalizasyon/inaktivasyon) ve regülasyon Homolog ve heterolog regülasyon Biyolojik etki : [LR] ve post-reseptör mekanizmalar
Reseptörler: Transport
Reseptör aracılı endositoz
Reseptör aracılı endositoz HASTALIK
Virus Karaciğer hücreleri Hepatit
Virus Motor nöronlar Poliomyelit
Virus T hücreleri AIDS
Reseptörler : Antikor oluşumu
Membran akışkanlığı ile ilişkili hastalıklar
Ağır karaciğer hastalığı (Alkolik siroz): plazma kolesterol eritrosit membranında kolesterol akışkanlık eritrosit yüzeyi dikenli bir görünüm alır eritrositler dolaşımdan erken uzaklaştırılır spur cell anemia Alkol: Sinir hücrelerinde membran akışkanlığını
(reseptörler, iyon kanalları) etkiler. Toksik ! Abetalipoproteinemi: Hücre membranlarında
sfingomiyelin fosfatidil kolin akışkanlık Anestetikler: lipidlerde çözünür, akışkanlığı arttırırlar.
Membran transport sistemleri ile ilişkili hastalıklar
Sodyum kenetli glukoz-galaktoz transportu/barsak epitel hücreleri
Fruktoz malabsorbsiyonu Nötral amino asidlerin transportu/barsak ve
böbrek epitel hücreleri: Hartnup hastalığı Sistin, lizin, arjinin amino asidlerinin böbrek
epitel hücrelerindeki reabsorbsiyonları: Sistinüri Fosfatın renal reabsorbsiyonu: Vitamin D’e
dirençli raşitizm Cu2+ATPaz geninde mutasyon: Wilson ve
Menkes hastalıkları
Hücre iskelet proteinleri ile ilişkili hastalıklar Eritrositin şekil ve stabilitesinde kalıtsal
bozukluklar Spektrin, ankyrin, band-3, pallidin ve
protein 4.1 Spektrinin ß alt-biriminde defekt:
sferositoz, anemi Distrofin: (kas) sarkolemmal glikoproteini
aktin filamentine bağlar protein Distrofin eksikliği: Duchenne kas distrofisi Kusurlu Distrofin: Becker kas distrofisi
Membran reseptörleri ile ilişkili hastalıklar Ailesel hiperkolesterolemi, LDL res. Nefrojenik diabetes insipidus ADH res. (AQP-2 ) Diabetes mellitus (NIDDM, obesite) İnsülin res. (GluT4 ) Laron tipi cücelik, GH res. Akondroplasi, FGF res. 3 Miyastenia gravis, asetil kolin res. antikoru
Membran karbohidratları ile ilişkili hastalıklar
GlcNAc fosfotransferaz gen mutasyonu: bazı hidrolazların Man-6P ile etiketlenememesi ve lizozomlardaki eksiklikleri I-hücre hastalığı
Eritrosit memb.nın bazı proteinlerinin fosfatidil inozitol glikan (GPI) ile
membrana bağlanmalarında eksiklik Paroksismal noktürnal hemoglobinüri
Membran glikoprotein ve glikolipidlerinin oligosakkaridlerinde anormalite: metastaz
Diğer........ Mitokondriyal iç memb. proteinlerini kodlayan
genlerde mutasyon Nörolojik ve kassal hastalıklar
Yılan zehiri, fosfolipazlar, lizofosfolipid oluşumu hemoliz
Sfingolipidozis: membranda glikosfingolipid birikimi İskemi: iyon kanallarını etkiler Serbest oksijen radikallerilipid peroksidasyon
membran bütünlüğü bozulur.