Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

METABOLİZMANIN DÜZENLENMESİ: Dr. V. Kenan ÇELİK

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "METABOLİZMANIN DÜZENLENMESİ: Dr. V. Kenan ÇELİK"— Sunum transkripti:

1 METABOLİZMANIN DÜZENLENMESİ: Dr. V. Kenan ÇELİK

2 Yiyeceklerin kalori değeri: Lipidler – 9 kcal/g Karbohidratlar – 4 kcal/g Proteinler – 4 kcal/g ATP

3 Katabolik pathway

4 Anabolik pathway

5 Metabolik Reaksiyonların Organizasyonu • Yolaklar (Pathway) aracılığı ile: – Bir seri organize edilmiş reaksiyon basamakları •Bölme/bölgelere ayrılmış olarak: – Belirli reaksiyonlar belirli hücrelerde, organlarda ve başka spesifik bölgelerde oluşur. •Yolaklar sıkı bir şekilde düzenlenir (kontrol edilir): –Anabolizma ve katabolizma reaksiyonlarını ayrı tutabilmek için –Yalnızca gerektiğinde ürün oluşturmak için –Pathway içerisinde gerekli en az tek bir basamağın irreversible olması nedeniyle (exergonic, -  G)

6 Pathway Tipleri: •Bireysel reaksiyon serileri: –A) Lineer, Dallı –B) Siklik (Dairesel, döngüsel) –C) Spiral •Birleşik pathwayler: –Bir noktaya yöneltilen (metabolik) –Birbirinden uzaklaşan

7 Metabolik Yolaklar (pathway): Serine sentezi Sitrik Asit Döngüsü Yağ asit sentezi

8 Metabolik Yolakların Düzenlenmesi •Regülasyon değişen durumlarda adaptasyonu sağlar. •Genel düzenleme yolları: (1) Substrat miktarı (konsantrasyon) (2) Ürünleri uzaklaştırılması (3) Yolakta yer alan enzimlerin aktiviteleri •Allosterik regülasyon •Kovalent modifikasyon

9

10

11

12

13 sentez - Yıkım ATP

14 Açlık süresince Karaciğerde metabolizma

15

16 Metabolik Yolaklar Sinyal iletimi ile Düzenlenir.

17 Hücre iletişimleri: •75 trilyon hücre iletişim ağını iki yolla sağlar.  Elektriksel  Kimyasal •4 Metod  Gap junctions: Bitişik-komşu- hücreler arası direkt iletişim (Kimyasal ve elektriksel)  Sinyala bağımlı kontak: Komşu membran molekülleri arasındaki etkileşim  Lokal iletişim: Otokrin ve Parakrin sinyal iletimi  Uzak mesafeli iletişim: -Kimyasallar (hormonlar) ile yavaş. -Elektriksel (nörotransmitter) ileti hızlı

18 Hücre iletişim metodları

19 Büyüme faktörleri/Hedef hücre etkileşimleri: 1. ParakrinFarklı hedef hücreler NGF tarafından üretilen GF 2. OtokrinHücrenin kendisi PDGF/ Tarafından GF üre. tumors 3. JukstakrinBaşka hücreler tarafındanTGF-a üretilen GF fakat hedef hücrede sonlanan 4. HolokrinHedef hücreler tarafından IL’s salınan fakat hiç sinyal oluşturmayan GF

20 Parakrin

21 Otokrin

22 Paracrine/Endocrine Growth Factor GF) Sinyal iletimi Örnek: Insulin, Thyroid hormone, Growth Hormone, Leptin

23 Paracrine Growth factor Sinyal iletimi : Neurotrophic factors (NGF, Nerve Growth Factor)

24 Autocrine Growth Factors : PDGF, Onkogenik hücreler

25 Juxtacrine sinyal iletimi : TGF-a

26 Homeostazis’ in İdamesi •Lokal–parakrinler –histamin –sitokinler –eikosanoidler •Uzak mesafede – reflex kontrol –Sinirsel –Endokrin –Sitokinler

27

28 Endokrin hormonların hiyerarşisi

29 Genel olarak hormonlar 4 yapısal grup içerisinde katagorize edilirler: 1. Peptit-protein hormonlar---Insulin, Glukagon,Tiroid Hormon 2. Steroidler 3. Amino asit türevleri 4. Yağ asit türevleri

30 Hormonların kimyasal çeşitliliği:

31 Sinyal pathway’inin prensibi:

32 INTRACELLULAR SIGNAL TRANSDUCTION:

33 Hücre içi reseptörler: - Sinyal iletici moleküller steroid hormones, retinoids, thyroxine, vb - receptör-hormon compleksi bir transcription factor olarak gen transkripsitonunu etkiler Hücre yüzey reseptörleri : - Sinyal iletici molekül peptid hormonlar, katekol- aminler, insulin, growth factors, cytokines, etc -Bağlanma ile sitozolik sekonder messenger derişiminde,  veya  Tetikler; buda hücre içi Protein aktivitelerinde Değişikler oluşmasına Neden olur. © 2000 by W. H. Freeman and Company. All rights reserved. Reseptör sınıfları

34 Hedef hücre reseptörleri:

35 Membran Reseptörleri

36 Membran reseptörleri •İyon Kanalları: –Asetilkolin, muscarinic ve nicotinic receptörler üzerinde etkilidir. –GABA: Beyin ve spinal kord da nörotransmitter inhibitörüdür, –Glutamat: MSS üzerinde depolarizasyon, Na +, K + and Ca 2+ iyonlarına karşı geçirgenliğin artırılması •Enzimatik aktiviteye sahip reseptörler •G protein bağlı reseptörler –Beta-adrenergik reseptörler –Alpha -adrenergik reseptörler •Integrin reseptörler –Hücre adesyon reseptörleri

37 : Medical Cell Biology, (2 nd edition), Stephen R Goodman, Lippincott – Raven1998 İyon kanallı kapılar

38 Ligand-kapılı Kanallar yolu ile direkt mekanizma: Nicotinic ACh receptor İyon permeabilitesindeki değişim membran potansiyelini de değiştirir.

39 Membran reseptörleri olarak İYON Kanalları

40 Enzimatik aktiviteye sahip reseptörler •Reseptör hücre membranının dışındadır. •Enzimatik aktivite hücre içerisindedir. •ÖRNEK: Tirozin kinaz:Fosfat grubu ATP den proteindeki Tirozin üzerine aktarılır – growth receptors •Guanilsiklaz: GTP’nin cGMP’ ye dönüşümü (nitric oxid)

41 Tirozin kinaz

42 MODULAR DOMAIN

43 Birçok sinyal iletiminde G-Proteini kullanılır: • Yüzlerce tipi mevcuttur • GDP / GTP bağlar (adını da burdan alır !) • Aktive edilen G proteinleri 1.İyon kanallarını açar 2.Adenilat siklaz aracılığı ile aktivite çoğaltılır  cAMP second messenger  protein kinaz aktivasyonu  ________________

44 Hücreiçi sinyal iletimi G-protein bağlı membran reseptörleri aracılığı ile yapılır Reseptör; İletici (G protein): Effektör (membrane-bound enzyme); Second messenger (cAMP,Ca 2+ vb); Yanıt ( protein fosforilasyonları) RESEPTÖR:Membranı 7 kez kat eden integral- heliks membran proteini Ligand bağlayan domain (extracellular bölge)  -adrenergic reseptör G s bağlayan bölge (intracellular site)

45 Sinyal İletim Pathway  G s tarafından Adenilat siklazın aktivasyonu Receptor: 7 TM integral membran protein Effector: adenilat siklaz Second mes: cAMP İletici: G s

46 CREB (cAMP Response Element Binding protein).

47 G protein Ayrışması/birleşmesi: G protein’in aktivasyonu, GTP –GDP değişiminebağlıdır. Bu da Gs’e spesifik GEF protein (guanine nucleotide exchange factor) aracılığı ile olur G protein activation Adenylate cyclase activation GTPaz aktivitesine sahip  subunit, GAP aracılığı ile(GTPaz activating protein) GTP : GDP’e yavaşca hidroliz olur GTP hydrolysis

48 Fosfolipaz C

49 G - Protein mediated Signal Transduction Muscarinic ACh receptor

50

51 cAMP aracılı sinyal iletiminin inhibisyonu cAMP fosfodiesteraz tarafından hidroliz edilir **

52 Tek bir ligand için Çoklu reseptörler

53 Her bir hücre sinyal moleküllerine Spesifik yanıtla programlanmıştır. Farklı hücreler aynı kimyasal sinyale farklı yanıt oluşturur. Molecular Biology of the Cell, 2002

54 Sinyal iletimi ve amplifikasyon

55 G-protein/cAMP

56 Sinyal iletimi ve amplifikasyon

57 miyokardium The Heart, (3 nd edition), Lionel H Opie, Lippincott – Raven1998

58 Hücreler, hücre içi düşük [Ca 2+ ] idame ettirmek için çok çalışmak zorundadır. Aksi taktirde hücre İçi sinyal iletimi etkilenir Hücre içi İKİNCİL MESENGER olarak Ca 2+ ** Molecular Biology of the Cell, 2002

59 İkincil mesenger olarak Kalsiyum

60 •Ekstraselüler sıvıdan – voltaj kapılı kanallar yada ligand kapılı kanallar- aracılığı ile hücre içerisine geçer. •Hücre içi komparmandan salınır.(endoplasmic reticulum) – IP 3 •Kalsiyum salınımı- Kalsiyumun proteinlere bağlanmasına yol açar. •Etkileri: –Kalmoduline bağlanma – iyon kanalları açılır –Troponine bağlanma- kas kasılımını başlatır –Düzenleyici proteinlere bağlanması- ekzositozu başlatır (insulin salınımı) –İyon kanallarına bağlanma- kanalların açık durumda aktivasyonu – K= sinir hücre kanalları

61 MESAJ OLUŞTURAN DİĞER SİSTEMLER: : The Heart, (3 nd edition), Lionel H Opie, Lippincott – Raven1998

62 MESAJ OLUŞTURAN DİĞER SİSTEMLER: •Siklik guanozin monofosfat (cGMP) -Düz kas gevşemesi, -Trombosit agregasyonu -Görme sistemi üzerinde etkili -Etkisi fosfodiesteraz ile sonlandırılır. -NO tarafından stimüle edilir.

63 NİTRİK OKSİT (NO) •Nitri oxid sentaz (NOS) L-arginine + O 2 NOS NO + L-citrulline Ara ürün: N-hydroxy-L-Arg Co-factorler: NADPH, FADH 2, BH 4

64

65 NO •Endotel hücrelerinde sentezlenir -Pulmoner arterlerde kan basıncını azaltır -Kanın oksijenlenmesini artırır -İmmün sistem üzerinde etkilidir -Makrofajlarda NOS aktivitesi düşüktür, Enzim bakteriyal lipopolisakkarit ve enfeksiyona cevap olarak salınan ﻻ -interferon tarafından stimüle olur. -Uyarılan makrofaj oksijen radikalleri oluşturur. Bunlarda NO ile birleşerek tümorisidal ve bakterisidal etki oluşturur. -Beyinde nörotransmitter görevi yapar

66 NO’ in Keşfi • Murad: nitrovasodilators & NO activate soluble guanylyl cyclase (sGC) •1980 – Furchgott: EDRF •1987 – Ignarro & Furchgott:EDRF & NO have similar actions •1988 – Moncada: confirms EDRF is NO •1998 – Murad, Furchgott & Ignarro awarded Nobel Prize for Medicine

67 smooth muscle cells endothelial cells nerves

68 Düz kas gevşemesi: Etki mekanizması EC SMC ACh  Ca 2+ eNOS NO L-Arg GC  cGMP RELAXATION

69 Sinyal pathwayinin Modulasyonu •Saturasyon, özgüllük, rekabet (yarışma) ve antagonism

70 Sinyal pathwayinin Modulasyonu •Özgüllük ve Rekabet: •Ligandlar ve reseptörler arasındaki affinite farklılıkları • Tek bir reseptör için çoklu ligand –Benzer yapıdaki farklı moleküllerin aynı reseptöre bağlanabilmesi

71 Modulasyona yanıt Up ve down regülaston beta-adrenergic reseptörlerin kullanılması ile yapılır. beta-adrenergic reseptör aktivasyonu ↓ PKA’nın aktivasyonu ↓ Beta-reseptör üzerindeki kinaz bölgesine bağlanma ↓ beta-adrenergic reseptörlerin bloklanması ↓ Reseptörlerin azalması etkinin ortadan kalkmasına neden

72

73 Up regülasyon ve down regülasyon The Heart, (3 nd edition), Lionel H Opie, Lippincott – Raven1998

74 Sinyalin sonlanması: İlk mesengerin azaltılması

75 Sinyal sonlanması: İlk ileticinin yıkımı

76 Sinyal sonlanması: reseptör/ligand complex’ nin yıkımı

77 Clathrin-dependent Receptor-mediated endocytosis

78 Sinyal sonlanması: İkinci messenger’ ların uzaklaştırılması Human Physiology, (2 nd edition), Moffet and Schauff, Lippincott – Mosby1993

79 Fosforilasyonun Tersine çevrilmesi Medical Cell Biology, (2 nd edition), Stephen R Goodman, Lippincott – Raven1998

80 Örnek: Glikogenolizis Human Physiology, (2 nd edition), Moffet and Schauff, Lippincott – Mosby1993

81 İkinci mesenger sistemi aktive eden Fosfoinosit’in Down-regülasyonu 1. IP 3 hızla fosfatazlar tarafından defosforile edilir. 2. DAG hızla hidroliz edilir 3. Ca 2+ hızla dışarı pompalanır.

82 Hypothalamus (TRH) Thyroid Gland (T3 & T4) Anterior Pituitary (TSH) Negatif endokrin regülasyonu TSH stimulasyonları: (i) iodine transporter, (ii) thyroid peroxidase (iii) thyroglobulin.

83 Reseptör dimerizasyonu aktivasyona neden olur “RTK”

84 Ras GDP

85


"METABOLİZMANIN DÜZENLENMESİ: Dr. V. Kenan ÇELİK" indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları