ציסטאין וגלוטתיון

Question 1

מהי ההגדרה של ציסטאין ?

Answer 1

1. נקראת גם חומצה ססולפרדינית בגלל שמכילה בשייר שלה גופרית SH
2. מסונתזת ממתיונין (פרקורסור)
3. נחשבת לחומצת אמינו חיונית בתנאי מאחר ויש דרישה עצומה אליה
4. משמשת עבוד סינתזת חלבונים אנדוגניים, סינתזת גלותתיון וטאורין שמהם אנחנו צריכים ריכוזים גדולים מאוד

Question 2

מהו מסלול הטרנספורמציה /מטבוליזם של פחמן 1?

Answer 2

1. מסלול שלוקחים חומצה אמינית מתיונין ומעבירים אותה מספר ריאקציות לקבלת ציסטאין שתוביל לסינתזת גלותתיון , למסלול זה יש תלות גדולה מאוד בויטמין B
2. על מנת שריאקציה זו תוכל להתקיים יש צורך התורם מתיל S-AdoMrc

Question 3

תאר את מסלול המטבוליזם של פחמן אחד

Answer 3

1. האנזים אס-אדנוזיל-מתיונין-סינטטאז (S-adenosylmethioninesyntheetase)
   לוקח מתיונין ומייצר לנו את s-AdoMet שהוא תורם המתיל האוניברסלי
2. AdoMet תורם את המתיל שלו ומתקבלת המולקולה AdoHcy
3. הפיכת HdoHcy למולקולת Homo-cysteine
4. האנזים מתיונין סנטאז methionine synthase ממחזר את ההומוציסטאין הופך אותה חזרה למתיונין באמצעות שימוש בקו פקטור ויטמין בי 12 . יכול לעשות את זה גם בכבד וגם במוח
5. שלב זה מתקיים רק כאשר יש תזונה מספקת במתיונין והוא נקרא מסלול קטבוליזם של הומו-ציסטאין שיוביל למסלול הסינתזה של ציסטאין. האנזימים המבצעים את הריאקציה cystathionine synthase cystathionase
6. מציסטאין ניתן לקבל גלותתיון אך ברמה נמוכה יחסית ולכן יש צורך לקחת את ציסטאין מהתזונה.

Question 4

איזה יחס בין איזה שני מולקולות מתאר את יחס המתילציה ?

Answer 4

היחס בין AdoHcy לבין AdoMet

כאשר היחס יהיה לטובת S-AdoMet אז נוכל לבצע את המטבוליזם של פחמן 1 הצורה טובה יותר מבלי להיתקע .

Question 5

מדוע אסור שתהיה לנו הצטברות של AdoHcy

Answer 5

מאחר וזה עלול להוביל להצטברות של הומו-ציסטאין זוהי חומצה מזיקה ומעודדת טרשת עורקים לפגיעה בכלי דם וגם עלול לפגוע המטבוליזם של פחמן 1

Question 6

באיזה עוד דרך ניתן לקבל מתיונין מהומו-ציסטאין

Answer 6

1. בכבד באמצעות האנזים Betaine dimethylglycine methyltransferase
2. אנזים הופך את בטאין מוריד ממנו קבוצת מתיל הופך אותו ל די-מתיל גליצין
3. אופן פעילותו היא לשני הכיוונים

Question 7

מהי מחלת ה cystinuria?

Answer 7

1. ציסטאין מובל בסביבה החוץ תאית המולקולות ציסטין
2. פחות מסיסה ולכן יש לה נטייה לשקוע
3. נוצרת לנו פגיעה בטרנספורטר שסופג ציסטאין
4. נוצרת פגיעה הספיגה חוזרת מהכליות אל הדם של ציסטין מה שגורם לאבנים בכליות
5. במצבי קיצון עלולה לגרום למוות

Question 8

מהי מולקולת הבטאין ?

Answer 8

1. חומר אשר תפקידו לשמור על נפח ופנים התא באמצעות שימור על לחץ אוסמוטי-
2. 3 מתילציות על אמין של גליצין נותנת לנו את הבטאין

Question 9

מה הן דרכי הטיפול במחלת ה ציסטרואינויה.

Answer 9

1. שינוי PH השתן והפיכת הסביבה למסיסה יותר

2. שימוש בחומרים מחזרים על מנת לפרק את הקשר הדי-סולפידי של ציסטין והפיכתה לציסטאין ובכל נוכל למנוע אבנים בכליות

Question 10

מדוע יש עדיפות לקבל /להוביל בדם ציסטין ולא ציסטאין

Answer 10

הסביבה1. החוץ תאית היא סביבה מחמצנת ולא סביבה מחזרת ולכן נעדיף להוביל בדם את ציסטאין כציסטין
2. בתוך התאים יש לנו סביבה מחזרת ולכן נהפוך חזרה את ציסטין לציסטאין

Question 11

מהו הגלותתיון ?

Answer 11

1. טרי פפטיד המורכב משלוש חומצות אמינו : גליצין ,ציסטאין, חומצה גלוטמית
2. טרי פפטיד לא שגרתי - חומצה הגלוטמית מחובר לציסטאין דרך גמא קרבוקסיל ולא דרך הקרבוקסיל הרגיל של הקשר הפפטידי
3. גלותתיון משמש לריאקציות נוקלאופיליות (שם השייר יהיה במצב של S- )
4. הקניית יציבות לאטומי הגופרית מאפשרת ריאקציות מבוקרות יותר
5. נמצא בריכוז גבוהה התא ברמה של מילימולרים
6. GSH מצב מחוזר , GSSG מצב מחומצן

Question 12

למה תורם קשר הגמא גלוטמיל

Answer 12

1. מייצב את הגלותתיון דואג שלא יפורק על ידי פרוטאזות
2. קשר גמא גלוטמיל משפיע על הקבוצה הסולפהידרית של ציסטאין (SH) הוא מעלה את ה PKa מ 7.4 ל9.4
3. העלאת ה PKa מונעת אוטו-אוקסידציה עם מולקולת חמצן בדם מאחר וSH הוא מחזר מאוד חזק וחמצן הוא מחמצן מאוד חזק . העלאת ה PKa מאפשר להשאיר את הגלותתיון ב SH

Question 13

מהם תפקידי הגלותתיון ?

Answer 13

1. סילוק רעלים דרך מטבוליזם פאזה 2
2. נטרול מחמצנים והפחתת נזק חימצוני
3. שמירה על סביבה מחזרת בתוך התא ושמירה על מבנה החלבונים
4. העברת ציסטאין חומצה גלוטמית לרקמות

Question 14

כיצד מתבצע סילוק רעלים דרך מטבוליזם פאזה 2.?

Answer 14

1. נמצאת בכבד ותפ-ידה ליצור צימוד בין מולקולות מוכרות למולקולת רעלן ובכך הופכים את מולקולת הרעלן למסיסה יותר ומנטרלים אותה ובעקבות כך ניתן להעביר אותה לכליות ולהפריש החוצה

Question 15

כיצד הגלותתיון מסלק רעלים דרך מטבוליזם 2 ?

Answer 15

1. הגלותתיון משתמש ב אנזים GTS = glutathione S tranferase במערכת העיכול
2. האנזים תוקף נוקלאופילית את מולקולת הרעלן ומעביר אותה צימוד
3. לאנזים יש מערכת חישה שבמהלכה הוא מזהה את העלייה בסטרס בעקבות הרעלן וכתוצאה מכך רמות ה GST עולות בכבד אשר מאותת לגלותתיון לנטרל אותה
4. בסופו של דבר מולקולת הרעלן תופרש במערכת העיכול
5. הגלותתיון יודע להשתמש בטרנספורטר הנקרא multiple drug resiy אשר יודעים להפריש החוצה את המולקולה מהכבד לאחר הצימוד ולהיפטר ממנה

Question 16

מה היא הבעיה שיכולה להיות כאשר הגלותתיון משתמש ב מטבוליזם פאזה 2 ?

Answer 16

הוא מסלק תרופות חשובות שיכולות להוביל לעמידות בסרטן הכבד או נזק אחר לגוף

Question 17

כיצד הגלותתיון מנטרל מחמצנים ומפחית נזק חימצוני ?

Answer 17

הגלותתיון לוקח חלק במערכת ההגנה האנטי אוקסידנטי , קו הגנה 1

Question 18

מהי מולקולת ה supee oxide ?

Answer 18

1. מדובר בנגזרת חמצן פעילה המיטוכונדריה אשר במקום להיפך למים היא זולגת החוצה במצב של 02 מינוס
2. נחשבת כ ROS /רדיקל חופשי
3. מסוגלת להגיב עם מתכות מעבר ולחזר אותם ובכך ליצור רדיקלים חופשיים עוד יותר פעילים כמו רדיקל ההידרוקסיל

Question 19

מה הם שלבי תהליך מערכת קו הגנה 1 ?

Answer 19

1. האנזים SOD הופך את סופר אוקסיד למי חמצן וחמצן . הסיבה לך שיש לנו המון אנזימים שמכירים מי חמצן ומפרקים אותם
2. בריכוזים גבוהים של מי חמצן האנזים catalase מפרק את מי החמצן למים וחמצן . ככל שיש יותר מי חמצן פועל מהר יותר , הבעיה שלו שהוא לא פעיל בריכוזים נמוכים של מי חמצן ולכן זקוק לעזרה
3. בריכוזים נמוכים של מי חמצן האנזים Gpx גלותתיון פרודיקסידאז
   מפרק מי חמצן למים בלבד . פועל על בסיס שימוש במצב המחוזר של גלותתיון GSH הופך אותו למצב המחומצן GSSG
4. האנזים glutathione reductase(מכיל סלנו ציסטאין) משתמש ב NADPH ובכך הופך אותו ל NADP+ על מנת להחזיר את הגלותתיון למצבו המחוזר

Question 20

מה מייחד את האנזים SOD ?

Answer 20

אחד האנזימים היחידים בטבע שנמצא בריכוז גבוהה יותר פי 4 מאשר הסובסטרט שלו

Question 21

מהי מקורה של מולקולת ה NADPH

Answer 21

מקורה מ G6PD (glucose phosphate dehydrogenase) מתוצר של מעגל הפוספופנטוזות
אנשים בעלי חוסר ב G6PD יהיו רגישים לחומרים מחמצנים כגון ויטמין C , פוליפנולים וכו’ כי במערכת האנטי אוקסידטיבית שלהם פגועה ויכול להיווצר מצב של הומוליזה של כדוריות דם אדומות

Question 22

כיצד הגלותתיון תורם בשמירה על סיבה מחזרת בתוך התא ושמירה על מבנה החלבונים ?

Answer 22

1. מגן על החלבון מונע חמצון שלו (פקטורי שעתוק , חלבונים בתאים) במידה והסביבה מחמצנת לא נוכל להפעיל גנים על גבי ה DNA
2. מונע אובדן מבנה שלישוני של החלבונים ומונע את פגיעת תפקודם ושקיעתם
3. היחס בין גלותתיון מחומצן למחוזר נותן אינדיקציה לגבי עקה חימצונית בתאים. ככל שאחוז הגלותתיון המחומצן גבוהה יותר בסטרס החיצוני גבוהה יותר
4. 2/3 גלותתיון מחוזר שומר על הומאוסטזיס חימצוני התאים

Question 23

כיצד הגלותתיון מסייע בהעברת ציסטאין לרקמות הגוף?

Answer 23

1. מערכת הגלותתיון משמשת כמערכת גיבוי /מערכת תמיכה לאספקת ציסטאין מהכבד אל הרקמות
2. כאשר הטרנספורטרים לציסטאין נחסמים על ידי חומצות אמינו אחרות דבר שעלול לגרום לשקיעת ציסטאין באיברים השונים ולכן הגלותתיון משמש כמערכת גיבוי
3. כל 3 שעות הכבד מרוקן וממחר את מאגר הגלותתיון באמצעות turnover

Question 24

לאחר ארוחה עשירה בציסטאין מה יקרה לרמות הגלותתיון בכבד?

Answer 24

יעלו בצורה משמעותית מופרדות החוצה לדם הפורטלי

Question 25

מה הבעיה שיש עודף של חומצה גלוטמית ?

Answer 25

1. עודף של חומצה גלוטמית מחוץ לתא תוקע את ציסטאין מחוץ לתא גורם למחסור של ה גלותתיון בתאים כי ציסטאין לא תוכל להיכנס ולא תתבצע סינתזה של גלותתיון ואז תאים יתחילו למות . 2. כאשר בציסטאין מגיע לתא ורוצה להיכנס הוא משתמש בטרנספורטר Xc- שתפקידו להוציא/להכניס חומצות קרבוקסיליות לתא/מהתא

Question 26

מה גורם לאיידס ?

Answer 26

עלייה בהצטברות של חומצה אמינית גלוטמט

Question 27

כיצד הגלותתיון מסייע לפתור את הבעיה עם החומצה הגלוטמית ?

Answer 27

משתמשים הגלותתיון שמגיע מבחוץ (מהכבד) אשר מעביר את החומצה הגלוטמית בדם בצורה בטוחה לרקמות ושומר עליה מחימצון 3. מעגל הגלותתיון

Question 28

מהו מעגל הגלותתיון?

Answer 28

1. הגלותתיון מצוי בכבד ואז מופרש לדם , בדם ימדוד לכיוון הרקמות 2. על פני השטח של הרקמה יש את GGT אשר מפרק את הקשר גמא גלוטמיל הגלותתיון ויוצר את הדי פפטיד ציסטאיניל גליצין שנספג במהירות לתא 3. בתוך התא הוא מפורק לחומצה אמינית גליצין ולציסטאין כאשר GGT לוקח את הגלוטמט שהשתחרר מהגלותתיון ומחבר אותו לכל חומצה אמינית שנמצאת סביבה בדם ובעיקר לגלוטמין מאחר והריכוז החוץ תאי הוא הכי גבוהה . החיבור הזה נעשה כי לא רוצים גלוטמט חופשי בתאים על מנת שלא תיווצר לנו בעיה של עודף גלוטמט מחוץ לתא 4. יש לנו כמות מספקת של ציסטאין שהגיעה מהכבד ויש לנו שני אנזימים שמסנטזים את הגלותתיון גמא גלוטמיל ציסטאין ליגאז שמחבר בין החומצה הגלוטמית עם בציסטאין וגלותתיון בינטטאז שמחבר את הגליצין לתוך הדי פפטיד

Question 29

מהו האנזים קובע הקצב בסינתזת הגלותתיון ?

Answer 29

גמא גלוטמיל ציסטאין ליגאז | glutamyl cysteine ligase