Nöromodülatörlerin (örneğin adenozin, GABA veya opioidler) presinaptik terminallerde bulun… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Nöromodülatörlerin (örneğin adenozin, GABA veya opioidler) presinaptik terminallerde bulunan metabotropik reseptörleri (G-proteini kenetli reseptörler) uyararak gerçekleştirdikleri "hızlı" presinaptik inhibisyon sürecinde, nörotransmitter ekzositozundaki ani düşüşten birincil derecede sorumlu olan moleküler mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

Aktif hale gelen G proteininden ayrılan $\beta\gamma$ alt birimlerinin presinaptik $N$ -tipi ( $Cav2.2$ ) kalsiyum kanallarına doğrudan bağlanarak kanalın açılma olasılığını azaltmasıAnswer
B
$G_{\alpha i}$ alt biriminin adenilat siklazı inhibe etmesiyle azalan $cAMP$ düzeylerinin vezikül membranındaki sinaptotagmin-1 proteinini deaktive etmesi
C
$G_{\alpha q}$ aracılığıyla uyarılan protein kinaz C'nin ( $PKC$ ), SNARE kompleksindeki sintaksin proteinini parçalayarak füzyonu engellemesi
D
Metabotropik reseptörün ligand bağlamasıyla açılan entegre klor kanallarından terminale giren anyonların vezikülleri fiziksel olarak repulse etmesi (itmesi)
E
Presinaptik terminaldeki voltaj bağımlı sodyum kanallarının $G_{\alpha s}$ aracılı fosforilasyon ile hızla inaktive edilerek aksiyon potansiyeli genliğini düşürmesi

Answer

Aktif hale gelen G proteininden ayrılan

\beta\gamma

alt birimlerinin presinaptik

N

-tipi (

Cav2.2

) kalsiyum kanallarına doğrudan bağlanarak kanalın açılma olasılığını azaltması

Doğru seçenek, presinaptik inhibisyonun en yaygın ve en hızlı moleküler mekanizmasını açıklamaktadır. Metabotropik reseptörler (örneğin

GABA_B

M_2

muskarinik veya

A_1

adenozin reseptörleri) aktive olduğunda, serbest kalan

\beta\gamma

alt birimleri aktif zonda bulunan voltaj bağımlı kalsiyum kanallarına (özellikle

N

P/Q

tipi) difüzyonla ulaşır ve onlara doğrudan bağlanarak iletkenliklerini azaltır. Bu olay sitoplazmik ikinci habercilere ihtiyaç duymadığı için son derece hızlıdır.

Step-by-Step Solution

Presinaptik inhibisyonun zamansal özelliğini analiz et

Soruda 'hızlı' bir inhibisyon mekanizması sorulmaktadır. İkinci haberci (cAMP, IP3) sistemleri enzim aktivasyonu gerektirdiğinden saniyeler sürer, ancak doğrudan iyon kanalı modülasyonu milisaniyeler içinde gerçekleşir.

Sinaptik iletinin hızı, sinyalin doğrudan iyon kanalları üzerindeki etkisiyle ilişkilidir.

Metabotropik reseptörlerin presinaptik etkilerini hatırla

GPCR'lar aktive olduğunda heterotrimerik G proteini

\alpha

\beta\gamma

birimlerine ayrılır.

Reseptör aktivasyonu sinyal iletim moleküllerini serbest bırakır.

\beta\gamma

alt biriminin iyon kanalları üzerindeki spesifik etkisini belirle

Serbest

\beta\gamma

birimleri presinaptik aktif zonda bulunan

Cav2.2

(

N

-tipi) ve

Cav2.1

(

P/Q

-tipi) kalsiyum kanallarına doğrudan bağlanarak kanalların voltaj duyarlılığını değiştirir ve açılmalarını zorlaştırır.

Doğrudan protein-protein etkileşimi en hızlı modülasyon şeklidir.

Nörotransmitter salınımı üzerindeki sonucu değerlendir

Presinaptik terminale kalsiyum girişi azaldığında, vezikül ekzositozu (salınımı) hızla düşer.

Ekzositoz, kalsiyum konsantrasyonunun dördüncü kuvveti ile orantılıdır, bu nedenle kalsiyumdaki küçük bir azalma salınımı büyük ölçüde etkiler.

Key Concept

G-proteini

\beta\gamma

alt birimlerinin presinaptik kalsiyum kanallarını doğrudan inhibe etmesi (Membrane-delimited pathway)

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic