19.6:
Elektron Taşıma Zinciri: Kompleks I ve II
Mitokondriyal elektron taşıma zinciri (ETC), ökaryotik hücrelerdeki ana enerji üretim sistemidir. Bununla birlikte, mitokondri, oksidatif fosforilasyon sırasındaki büyük elektron akışı nedeniyle sitotoksik reaktif oksijen türleri (ROS) de üretir. Kompleks I, süperoksit radikallerinin birincil kaynaklarından biri olsa da, Kompleks II tarafından ROS üretimi nadirdir ve sadece mutasyona uğramış komplekslere sahip kanser hücrelerinde gözlenebilir.
ROS üretimi, sağlıklı bir hücrede normal hücresel sinyalleşme süreçleri için gerekli olan orta seviyelerde düzenlenir ve korunur. Bununla birlikte, kanser hücreleri daha yüksek bir antioksidan kapasiteye sahiptir ve kanser hücresi ölümüne neden olmadan pro-tümörjenik yolları tetikleyen bir seviyede ROS bakımını sağlar. Bu nedenle, kanser hücreleri, yüksek bir ROS temizleme oranını dengeleyen yüksek bir ROS üretim hızı ile değiştirilmiş bir redoks ortamına sahiptir. Kanser hücrelerinin bu benzersiz özelliği, onları ROS seviyelerindeki değişikliklere normal hücrelerden daha duyarlı hale getirir. ETC’de düzenli elektron akışını engelleyen inhibitör bileşikler ayrıca mitokondriyal hücre ölüm yolunu da tetikleyebilir. Örneğin, metformin, resveratrol ve fenretinid gibi ETC inhibitörleri, solunum komplekslerinin normal işleyişini bozar. Bu, ROS üretimini kanser hücrelerinin antioksidan kapasitesini aşan bir seviyeye yükseltir ve ölümlerine neden olur.
Kompleks I, mitokondriyal solunum fonksiyonlarını bloke eden ve pankreas ve meme kanseri hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli kanser hücresi türlerinde programlanmış hücre ölümünü indükleyen AMP ile aktive edilmiş bir protein kinaz olan metformin tarafından inhibe edilir. Kompleks II’deki mutasyonlar, nadir olmasına rağmen, periferik sinir sisteminin karotis vücut duyu organının tümörlerine yol açabilir.
Kanserin yanı sıra, elektron taşıma zinciri komplekslerindeki anormal aktivite veya eksiklik, insan nörodejeneratif hastalıklarıyla ilişkilendirilmiştir. Örneğin, Parkinson hastalığında, kompleks I’in fonksiyon eksikliği vardır. Benzer şekilde, kompleks II’deki kusurlar Huntington hastalığı ile ilişkilendirilmiştir.
Mitokondriyal iç zar, elektronların yüksek enerjili taşıyıcılardan, NADH ve FADH2’den, enerjik olarak yokuş aşağı bir dizide, düşük enerjili bir elektron alıcısı olan oksijene taşınmasından sorumlu beş çok alt birimli enzim kompleksinden oluşan bir dizi oluşturur.
İlk kompleks-NADH-Q oksidoredüktaz, serideki en büyük enzim kompleksidir ve elektronları NADH’den koenzim Q’ya aktarır.
L şeklindeki bu kompleks, mitokondriyal genomun yedisini kodladığı 45 farklı alt birim içerir. Başlıca katalitik bileşenleri, NADH bağlanma bölgesi, birincil elektron alıcısı FMN ve çoklu demir-kükürt kümeleridir.
İkinci kompleks, hem sitrik asit döngüsünün hem de elektron taşıma zincirinin bir parçasıdır. Elektronları süksinattan FADH2’ye ve son olarak demir-kükürt kümeleri yoluyla koenzim Q’ya taşır. Bu kompleks bu nedenle süksinat-Q redüktaz olarak bilinir.
A ve B olmak üzere iki hidrofilik alt birime sahip nükleer kodlu bir tetramerdir. Alt Birim-A, FAD kofaktörü ve bir süksinat bağlanma bölgesi olan bir flavoproteindir. Alt birim-B, üç demir-kükürt kümesine sahip bir demir-kükürt proteinidir. Diğer iki alt birim – C ve D, bir Q bağlanma bölgesi içeren hidrofobik integral-membran proteinleridir.
Related Videos
Mitochondria and Energy Production
11.9K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
9.7K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
3.3K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
17.0K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
7.8K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
12.7K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
7.3K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
14.3K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
16.4K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
2.5K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
12.2K Görüntüleme
Mitochondria and Energy Production
3.2K Görüntüleme