Chemická štruktúra kyseliny fosfatidovej, biosyntéza, funkcie

On kyselina fosfatidová alebo fosfatidovať, Je to fosfolipid patriaci do rodiny glyceofosfolipidov alebo fosfoglyceridov, ktoré sú prítomné vo všetkých biologických membránach. Je to najjednoduchší fosfolipid a funguje ako predchodca iných zložitejších glyceofosfolipidov, hoci to nie je vo veľkom množstve.

V A. coli, Napríklad predstavuje menej ako 0.5% z celkových fosfolipidov v plazmatickej membráne a rýchlo sa menia kvôli svojej úlohe biosyntetického sprostredkovateľa.

Fisherová reprezentácia pre kyselinu fosfatidovú (zdroj: Mzaki [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Tento prekurzorový fosfolipid sa tvorí aciláciou 3-fosfátových hydroxylových skupín s dvoma aktivovanými molekulami mastných kyselín a verí sa, že je prítomný prakticky vo všetkých biologických membránach.

Kardiolipín, dôležitý fosfolipid prítomný v mitochondriálnej membráne a plazmatická membrána baktérií a oblúkov, sa tvorí dvoma molekulami kyseliny fosfatidovej kyseliny spojené s molekulou glycerolu.

Kyselina losofosfatidová, tj molekula kyseliny fosfatidovej, ktorá chýba kyselina, sa zúčastňuje ako sprostredkovateľská molekula v mnohých extracelulárnych signálnom procese.

[TOC]

Chemická štruktúra

Rovnako ako väčšina fosfolipidov, kyselina fosfatidová je amfipatická molekula s dvoma koncami opačnej hydrofilnosti: hydropofilný polárny koniec a hydrofóbne apolárne chvosty.

Ako je uvedené vyššie, toto je najjednoduchší fosfolipid, pretože jeho „hlava“ alebo polárna skupina sa skladá iba z fosfátovej skupiny, ktorá je viazaná na uhlík v polohe 3 molekuly glycerolu.

Jeho apolárne chvosty sú tvorené dvoma reťazcami mastných kyselín esterifikovaných na uhlíky pozícií 1 a 2 3-fosfátového glycerolu. Tieto mastné kyseliny majú variabilné dĺžky a stupne nasýtenia.

Dĺžka zjednotených mastných kyselín sa zvyčajne pohybuje medzi 16 a 24 atómami uhlíka; A bolo stanovené, že mastné kyseliny pripevnené uhlíkom 2 sú zvyčajne nenasýtené (prítomnosť dvojitých uhlíkových väzieb), hoci to závisí od organizmu, ktorý sa uvažuje, pretože v rastlinných plastidoch je to nasýtená mastná kyselina nasýtená mastná kyselina.

Môže vám slúžiť: čuch

Biosyntéza

Biosyntéza kyseliny fosfatidovej je vetvy syntézy ostatných glyceofosfolipidov. Začína sa aktiváciou mastných kyselín pridaním časti COA, čo je reakcia katalyzovaná syntetázou acyl-CoA, ktorá produkuje acyl-CoA.

Existujú rôzne izoformy tohto enzýmu, ktoré sa nachádzajú v endoplazmatickom retikule av mitochondriách, ale reakcie sa vyskytujú veľmi podobné tomu, ako sa dajú v prokaryotoch.

Prvým „spáchaným“ krokom biosintetickej trasy je prenos molekuly ACIL-CoA smerom k 3-fosfátovému glycerolu, reakcia katalyzovaná 3-fosfátovým glycerolom acyltransferázou spojenou s vonkajšou membránou z mitochondrií a s retikulom endoplazmy retikula a retikula endoplazmy retikula.

Produkt tejto reakcie, hladkej kyseliny -sofatidovej (pretože má iba jeden uhľovodíkový reťazec), predpokladá sa, že sa prenáša z mitochondrií do endoplazmatického retikula, aby sa uskutočnila druhá reakcia acilačnej reakčnej reakcie.

Grafické zhrnutie syntézy kyseliny fosfatidovej (zdroj: Krishnavedala [verejná doména] prostredníctvom Wikimedia Commons)

Enzým, ktorý katalyzuje tento krok, je známy ako 1-acilglycerol 3-fosfát acyltransferáza, hojný v endoplazmatickej membráne retikula a ktorý špecificky transferuje mastné kyseliny-fosfátovo-fosfátovo-fosfátovú molekulu 1-acilglycerol.

Takto vytvorená kyselina fosfatidová sa môže hydrolyzovať fosfatickou kyselinou fosfatázou na 1,2-diacylglycerol, ktorý sa potom môže použiť na syntézu fosfatidylcholínu a fosfatidyletalamínu.

Ostatné výrobné cesty

Alternatívna cesta na produkciu kyseliny fosfatidovej, ktorá naznačuje „recykláciu“ molekúl 1,2 diacylglycerolu, sa týka účasti enzýmov špecifických kináz, ktoré prenášajú skupiny uhlíkových fosfátov v polohe 3 diacglycerollglycerollglycerollglycerolololy.

Môže vám slúžiť: biotické a abiotické faktory džungle

Ďalší je z hydrolýzy iných fosfolipidov, katalyzovaných enzýmami známymi ako fosfolipázy. Príkladom tohto procesu je produkcia kyseliny fosfatidovej z fosfatidylcholu.

Biosyntéza v rastlinách

Produkcia kyseliny fosfatidovej v rastlinách je spojená so štyrmi rôznymi kompartmentmi rastlinných buniek: plastidy, endoplazmatické retikula, mitochondrie a Golgiho komplex.

Prvý krok trasy je rovnaký ako to, čo bolo predtým opísané, a v každom kompartmente sa 3-fosfát acyltransferáza glycerol zúčastňuje na prenos skupiny aktívneho uhlíka 1-fosfátu glycerolu acyl-CoA uhlíka 1 fosfátovej molekuly 3-fosfátu.

Syntéza je dokončená enzýmom nazývaným acyltransferáza hladká kyselina kyselina po prenose inej kyslej skupiny do polohy C3 hladkej -sophidickej kyseliny.

V plastidoch rastlín tento enzým selektívne prenáša nasýtené mastné kyseliny dĺžky zodpovedajúce 16 atómom uhlíka. Toto je osobitný atribút lipidov syntetizovaných v týchto organelách.

Funkcia

Kyselina fosfatidová je prekurzorový fosfolipid pre mnoho fosfolipidov, galaktolipidov a triglyceridov v mnohých organizmoch. Preto je to nevyhnutná molekula pre bunky, hoci nespĺňa priame štrukturálne funkcie.

U zvierat sa jeden z produktov jeho enzymatickej hydrolýzy, 1,2-diacylglycerol, používa na tvorbu triucylglyceridov alebo triglyceridov transsterifikáciou s treťou molekulou aktivovanej mastnej kyseliny (v spojení s časťou COA).

Triglyceridy sú dôležitými molekulami energie pre zvieratá, pretože oxidácia mastných kyselín prítomných v nich vedie k uvoľňovaniu veľkého množstva energie a prekurzorov a sprostredkovateľov v iných metabolických trasách.

Môže vám slúžiť: fyzické schopnosti

Ďalším produktom jej hydrolýzy, hladkej kyseliny -sophatidovej, je významný druhý posol v niektorých extracelulárnych značkách, ktoré naznačujú ich spojenie k receptorom na povrchu iných buniek zapojených do tumorogenézy, angiogenézy a imunitných reakcií.

Medzi jej funkcie ako signalizačná molekula patrí jej účasť na indukcii proliferácie buniek, zníženie apoptózy, agregácia krvných doštičiek, kontrakcia hladkého svalstva, chemotaxia, invázia nádorových buniek a ďalšie.

V baktériách je potrebná kyselina fosfatidová počas procesu zmeny membránových fosfolipidov, ktoré poskytujú bunke „osmoprotektívne“ molekuly známe ako „oligosacharidy odvodené od membrány“.

Odkazy

1. Koolman, J., & Roehm, K. (2005). Atlas z biochémie (2. vydanie.). New York, USA: Thieme.
2. Luckey, m. (2008). Biologická štrukturálna membrána: s biochemickými a biofyzikálnymi základmi. Cambridge University Press
3. Mathews, C., Van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biochémia (3. vydanie.). San Francisco, Kalifornia: Pearson.
4. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harperova ilustrovaná biochémia (28. ED.). McGraw-Hill Medical.
5. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Lehninger princípy biochémie. Vydanie omega (5. vydanie.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
6. Rawn, J. D. (1998). Biochémia. Burlington, Massachusetts: Vydavatelia Neil Patterson.
7. Vance, J. A., & Vance, D. A. (2008). Biochémia lipidov, lipoproteínov a membrán. V Nové porozumenie Biochemistry Vol. 36 (4. vydanie.). Elsevier.