Struktura chemiczna kwasu fosfatydowego, biosynteza, funkcje

On Kwas fosfatydowy lub fosfatydata, Jest to fosfolipid należący do rodziny glyceofosfolipidów lub fosfoglicerydów, które są obecne we wszystkich błonach biologicznych. Jest to najprostszy fosfolipid i działa jako prekursor innych bardziej złożonych gliceofosfolipidów, chociaż nie jest w dużych ilościach.

W I. coli, Na przykład reprezentuje mniej niż 0.5% całkowitych fosfolipidów w błonie plazmatycznej i zmienia się szybko ze względu na rolę biosyntetycznego pośredniego.

Reprezentacja Fishera dla kwasu fosfatydowego (źródło: Mzaki [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Ten fosfolipid prekursorowy powstaje w wyniku acylacji 3-fosforanowych grup hydroksylowych glicerolu z dwiema aktywowanymi cząsteczkami kwasów tłuszczowych i uważa się, że jest on praktycznie obecny we wszystkich błonach biologicznych.

Kardiolipina, ważny fosfolipid obecny w błonie mitochondrialnej i błonie plazmatycznej bakterii i łuków, powstaje przez dwie cząsteczki kwasu fosfatydowego związane z cząsteczką glicerolu.

Kwas losofosfatydowy, to znaczy cząsteczka kwasu fosfatydowego, której brakuje grupy kwasowej, uczestniczy jako cząsteczka pośrednia w wielu pozakomórkowych procesach sygnalizacyjnych.

[TOC]

Struktura chemiczna

Podobnie jak większość fosfolipidów, kwas fosfatydowy jest cząsteczką amfipatyczną z dwoma końcami przeciwnej hydrofilowości: hydropofilnym końcem polarnym i hydrofobowymi ogonami.

Jak wspomniano powyżej, jest to najprostszy fosfolipid, ponieważ jego „głowa” lub grupa polarna składa się tylko z grupy fosforanowej, która jest związana z węglem w pozycji 3 cząsteczki glicerolu.

Jego apolowe ogony są tworzone przez dwa łańcuchy kwasów tłuszczowych estryfikowane do węgla pozycji 1 i 2 glicerolu 3-fosforanowego. Te kwasy tłuszczowe mają zmienne długości i stopnie nasycenia.

Zwykle długość zjednoczonych kwasów tłuszczowych waha się między 16 a 24 atomami węgla; I ustalono, że przywiązany do węgla kwas tłuszczowy jest zwykle nienasycony (obecność wiązań węglowych z podwójnym węglem), chociaż zależy to od rozważanego organizmu, ponieważ w plastydach roślinnych jest to nasycone nasycone kwas tłuszczowy nasycony nasycony kwas tłuszczowy nasycony nasycony kwas tłuszczowy.

Może ci służyć: zmysł zapachu

Biosynteza

Biosynteza kwasu fosfatydowego jest punktem rozgałęzienia syntezy innych gliceofosfolipidów. Zaczyna się od aktywacji kwasów tłuszczowych przez dodanie części CoA, reakcji katalizowanej przez syntazę acyl-CoA, która wytwarza acyl-CoA.

Istnieją różne izoformy tego enzymu, które występują w retikulum endoplazmatycznym i w mitochondriach, ale reakcje występują bardzo podobne do sposobu, w jaki są podane w prokariotach.

Pierwszym „zaangażowanym” etapem trasy biosintetycznej jest przeniesienie cząsteczki ACIL-CoA w kierunku 3-fosforanowego glicerolu, reakcji katalizowanej przez 3-fosforan glicerolu Acylotransferazą związaną z błoną zewnętrzną mitochondriów i z siatkówką endoplazmatyczną endoplazmatyczną.

Produkt tej reakcji, gładki kwas -sofatydowy (ponieważ ma on tylko jeden łańcuch węglowodorów), uważa się, że jest on przeniesiony z mitochondriów do retikulum endoplazmatycznego w celu przeprowadzenia drugiej reakcji reakcji acylacji reakcji Acylacji.

Podsumowanie graficzne syntezy kwasu fosfatydowego (źródło: KrishnaveDala [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Enzym, który katalizuje ten etap, jest znany jako 1-acylglicerolu 3-fosforanowa acylotransferaza, obfita w błonie retikulum endoplazmatycznej, a specyficznie przenosi kwasy tłuszczowe beztłuszczowe w pozycji 2 pozycji 2-acylglicerolu 3-fosforanowego.

W ten sposób utworzony kwas fosfatydowy może być hydrolizowany przez fosfatyczną fosfatazę kwasową do 1,2-dicyloglicerolu, który następnie można zastosować do syntezy fosfatydylocholiny i fosfatydyletalaminy.

Inne ścieżki produkcyjne

Alternatywna droga do wytwarzania kwasu fosfatydowego, która implikuje „recykling” cząsteczek 1,2-dicyloglicerolu, ma związek z udziałem kinaz specyficznych dla enzymów, które przenoszą grupy fosforanu węgla w pozycji 3 Dialicerolololololollololollololollolol.

Może ci służyć: czynniki biotyczne i abiotyczne dżungli

Inny pochodzi z hydrolizy innych fosfolipidów, katalizowanych przez enzymy zwane fosfolipazami. Przykładem tego procesu jest wytwarzanie kwasu fosfatydowego z fosfatydylocholu.

Biosynteza w roślinach

Produkcja kwasu fosfatydowego w roślinach wiąże się z czterema różnymi przedziałami komórek roślinnych: plastydy, retikulum endoplazmatyczne, mitochondria i kompleks Golgiego.

Pierwszy etap trasy jest taki sam jak to, co zostało wcześniej opisane, aw każdym przedziale 3-fosforanowa acylotransferaza glicerolu uczestniczy w celu przeniesienia grupy aktywowanej węglem węgla Acylo-CoA 1.

Synteza jest wypełniona przez enzym zwany acylotransferazą gładką kwas kwaśny po przeniesieniu innej grupy kwaśnej do pozycji C3 gładkiej kwasu -cospatydycznego kwasu.

W plastydach roślin enzym ten selektywnie przenosi nasycone kwasy tłuszczowe o długości odpowiadającej 16 atomom węgla. Jest to szczególny atrybut lipidów syntetyzowanych w tych organellach.

Funkcje

Kwas fosfatydowy jest prekursorowym fosfolipidem dla wielu fosfolipidów, galaktolipidów i trójglicerydów w wielu organizmach. Dlatego jest to niezbędna cząsteczka komórek, chociaż nie spełnia bezpośrednich funkcji strukturalnych.

U zwierząt jeden z produktów jego hydrolizy enzymatycznej, 1,2-dicyloglicerolu, jest stosowany do tworzenia triacyloglicerydów lub trójglicerydów przez transcesyfikację z trzecią cząsteczką aktywowanego kwasu tłuszczowego (związanego z częścią CoA).

Trójglicerydy są ważnymi cząsteczkami rezerwy energii dla zwierząt, ponieważ utlenianie kwasów tłuszczowych obecnych w tych prowadzących do uwolnienia dużych ilości energii i prekursorów i pośredników na innych trasach metabolicznych.

Może ci służyć: możliwości fizyczne

Kolejny produkt jego hydrolizy, gładki kwas -sofopatynowy, jest znaczącym drugim posłańcem w niektórych zewnątrzkomórkowych drogach oznakowania, które sugerują ich związek na receptory na powierzchni innych komórek zaangażowanych w nowotwory, angiogenezę i odpowiedzi immunologiczne, między innymi.

Wśród jej funkcji jako cząsteczki sygnalizacyjnej obejmuje jej udział w indukcji proliferacji komórek, zmniejszenie apoptozy, agregacji płytek krwi, skurczu mięśni gładkich, chemotaksji, inwazji komórek nowotworowych i innych.

U bakterii kwas fosfatydowy jest konieczny podczas procesu zmiany fosfolipidów błonowych, które zapewnia komórkę „cząsteczki osmoprotekcyjne” zwane „oligosacharydy pochodzące z błony”.

Bibliografia

1. Koolman, J., & Roehm, k. (2005). Atlas koloru biochemii (2 wyd.). Nowy Jork, USA: Thieme.
2. Luckey, m. (2008). BIOLOGIA Membrana strukturalna: z podstawami biochemicznymi i biofizycznymi. Cambridge University Press
3. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biochemia (3 wyd.). San Francisco, Kalifornia: Pearson.
4. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, s. 1., Rodwell, v., I Weil, p. (2009). Ilustrowana biochemia Harpera (28. wyd.). McGraw-Hill Medical.
5. Nelson, zm. L., & Cox, m. M. (2009). Zasady biochemii lehninger. Omega Editions (Ed.). https: // doi.Org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
6. Rawn, J. D. (1998). Biochemia. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
7. Vance, J. I., & Vance, D. I. (2008). Biochemia lipidów, lipoprotein i błon. W Nowe zrozumienie Biochemistry vol. 36 (Wydanie 4.). Elsevier.