Enzimler ve Koenzimler — TUS — Temel Tıp Bilimleri soruları

Kısaca — Laktat dehidrogenaz proteolitik aktivasyon gerektirmeden etkinleştiği için zimojen grubunda yer almaz.

Laktat dehidrogenaz, katlanmış alt birimleriyle katalitik işlev kazanan sitozolik bir enzimdir; etkinleşmesi için baskılayıcı bir peptidin uzaklaştırılması gerekmez. Zimojenlerde ise sınırlı proteoliz, etkin bölgeyi açan kalıcı bir konformasyon değişikliği oluşturur.

Neden diğerleri doğru

• Tripsinojen — Duodenumda enteropeptidaz ve oluşan tripsin tarafından kesilerek tripsine dönüştürülür.
• Pepsinojen — Mide asidi ve otokatalitik proteolizle etkin pepsine dönüştürülür.
• Kimotripsinojen — İnce bağırsakta tripsinle proteolitik olarak etkinleştirilerek kimotripsin oluşturur.
• Protrombin — Pıhtılaşma kompleksinde faktör Xa tarafından kesilerek etkin trombine dönüştürülür.

Aklında kalsın

Zimojen aktivasyonu genellikle geri dönüşümsüzdür; etkinlik, proteaz inhibitörleri veya etkin enzimin ortadan kaldırılmasıyla sonlandırılır.

Kısaca — Karbonik anhidraz, PLP yerine aktif bölgesindeki $Zn^{2+}$ ile $CO_2$ hidrasyonunu katalizlediği için PLP bağımlı enzimler grubuna girmez.

Karbonik anhidrazdaki $Zn^{2+}$, bağlı suyun proton kaybetmesini kolaylaştırarak $CO_2$’ye saldıran hidroksit iyonunu oluşturur. Bu metalloenzim mekanizmasında piridoksal fosfatın Schiff bazı oluşturan aldehit grubu görev almaz.

Neden diğerleri doğru

• Alanin aminotransferaz — Alaninin amino grubunu α-ketoglutarata aktarırken PLP üzerinden geçici Schiff bazı oluşturur.
• Glutamat dekarboksilaz — Glutamatı GABA’ya dönüştüren dekarboksilasyon reaksiyonunda PLP kullanır.
• Delta-aminolevulinik asit sentaz — Mitokondride glisin ile süksinil-KoA’nın birleşmesini PLP yardımıyla katalizler.
• Glikojen fosforilaz — Glikojenin fosforolizinde PLP’nin fosfat grubunu asit-baz katalizinde kullanır.

Aklında kalsın

İzoniazid, PLP yetersizliğine yol açarak periferik nöropati ve sideroblastik anemiye neden olabilir.

Kısaca — Aktif bölge yarışması metanol için yarı maksimal hıza ulaşmayı güçleştirir: görünür $K_m$ artar, enzimin kapasitesi olan $V_{max}$ korunur.

Etanol, alkol dehidrogenazın aktif bölgesinde alternatif substrat olarak metanolle yarışır. Etanol varlığında aynı tepkime hızına ulaşmak için daha yüksek metanol derişimi gerekir; bu durum görünür $K_m$ değerini artırır. Enzim miktarı ve metanol bağlandığındaki katalitik hız değişmediğinden yeterince yüksek metanol derişiminde aynı $V_{max}$ değerine ulaşılabilir.

Tanıya götüren bulgular

• Kaçak içki tüketimi ve görme bulanıklığı → Optik sinir toksisitesiyle seyreden metanol zehirlenmesini düşündürür.
• Karın ağrısı ve metabolik asidoz → Metanolün toksik asit metabolitlerine dönüştüğünü destekler.
• İntravenöz etanol infüzyonu → Metanolün alkol dehidrogenaza erişimini substrat yarışmasıyla azaltmayı amaçlar.

Neden diğerleri değil

• Metanole karşı enzimin $K_m$ değerini azaltır, $V_{max}$ değerini artırır. — Aktif bölge yarışması görünür afinitenin artmasına veya enzimin katalitik kapasitesinin yükselmesine yol açmaz.
• Metanole karşı enzimin $K_m$ değerini değiştirmez, $V_{max}$ değerini azaltır. — Bu patern saf nonkompetitif inhibisyona uyar; etanol allosterik inhibitör olarak etki göstermez.
• Metanole karşı hem $K_m$ hem de $V_{max}$ değerlerini aynı oranda azaltır. — Bu patern unkompetitif inhibisyona uyar; etanol yalnız enzim-substrat kompleksine bağlanmaz.
• Metanole karşı hem $K_m$ hem de $V_{max}$ değerlerini artırır. — Her iki değerin artması klasik kompetitif, nonkompetitif veya unkompetitif inhibisyon paternlerinden biri değildir.

Aklında kalsın

Metanol zehirlenmesinde görme bulgusu veya belirgin asidoz, antidot tedavisine ek olarak hemodiyaliz gereksinimini gündeme getirir.