Štruktúra fosfatidilinozitolu, tréning, funkcie

On fosfatidilinozitol Je to fosfolipid rodiny glycerofosfolipidov alebo fosfoglyceridov, ktoré sú prítomné v biologických membránach. Predstavuje asi 10% z celkového obsahu fosfolipidov v priemernej bunke.

Je bežná vo vnútornej strane plazmovej membrány mnohých eukaryotov a prokaryotov. U cicavcov a iných stavovcov obzvlášť obohacuje membrány mozgových buniek; A to bolo v týchto tkaninách, kde ho Folch a Woooley prvýkrát pozorovali v roku 1942.

Klasické znázornenie fosfatidylinitolu (zdroj: Neurotoger [verejná doména] prostredníctvom Wikimedia Commons)

Jeho chemická štruktúra, ako aj štruktúra niektorých svojich fosforylovaných derivátov, bola stanovená výskumnou skupinou Ballou v rokoch 1959 až 1961.

Má dôležité štrukturálne funkcie súvisiace s jeho hojnosťou v membránach, ale je tiež dôležitým zdrojom druhých poslov, ktorí majú dôležité dôsledky v bunkových signalizačných procesoch, ktoré sú prepustené mnohými a rôznymi špeciálnymi stimulmi.

Ich glykozylovaný tvar sa podieľa na modifikácii kovalentnej proteínu, ktorá im umožňuje pripojiť sa k membrány prostredníctvom lipidových štruktúr nazývaných „kotvy“ GPI (glykozylfosfatidylinozitol).

[TOC]

Štruktúra

Rovnako ako väčšina membránových lipidov, aj fosfatidylinozitol je amfipatálna molekula, to znamená, že ide o molekulu s hydrofyl -polárnym koncom a ďalší apolárny koniec hydrofóbnej povahy.

Jeho všeobecná štruktúra je založená na hlave kostrovej kostrovej glycerolu 1,2-dial-fosfátu “, predstavuje polárnu oblasť.

Cabeza Group: Inositol

Spojená molekula inozitolu pomocou fosfodiérovej väzby s fosfátovou skupinou v uhlíku v polohe 3 molekuly glycerolu predstavuje skupinu „hlavy“ tohto fosfolipidu.

Môže vám slúžiť: soľné žľazy

Inositol je derivát cyklohexánu, ktorý má všetky svoje atómy uhlíka (6), každý sa spojí s hydroxylovou skupinou. Môže pochádzať z potravy konzumovanej v strave, z trasy syntézy novo alebo vaša vlastná recyklácia. Mozgové bunky, ako aj iné tkanivá v menšom pomere, produkujú z glukózy 6-fosfátu.

Štruktúra mnohých derivátov fosfatidylinolu nie je nič iné ako molekula fosfatidylinitolu, do ktorej boli pridané fosfátové skupiny v ktorejkoľvek z hydroxylových skupín inozitolovej časti.

Apolárne fronty

Uhľovodíkové reťazce apolárnych chvostov môžu mať variabilné dĺžky od 16 do 24 atómov uhlíka, v závislosti od príslušného tela.

Tieto reťazce môžu byť nasýtené (jednoduchý uhlík - uhlík) alebo nenasýtené (uhlík - uhlík; mononenasýtený alebo polynenasýtený), zvyčajne je nenasýtený.

Normálne majú tieto lipidy reťazce mastných kyselín zodpovedajúcich kyseliny stearovej a kyseliny arachidónovej, 18 a 20 atómov uhlíka, jeden nasýtený a druhý.

Výcvik

Fosfatidylinozitol, podobne ako iné fosfolipidy, sa tvorí z kyseliny fosfatidovej, jednoduchého fosfolipidu, ktorého štruktúra je charakterizovaná dvoma apolárnymi chvostmi a polárnou hlavou zloženou iba z uhlíkovej fosfátovej skupiny v polohe 3 glycerolu glycerolu.

Syntéza novo

Na vzdelávanie novo z fosfatidylinozitolu, kyselina fosfatidová reaguje s CTP (cytidín tryfosfát), molekula s vysokou energiou analogickou s ATP a CDP-diacylglycerolu, ktorá je spoločným prekurzorom vo fosfatidylinolovej trase a jej derivát.

Môže vám slúžiť: Prióny

Dotknutá reakcia je katalyzovaná cdp-diacylglycerol syntázou, ktorá má duálne subcelulárne umiestnenie, ktoré zahŕňa mikrozomálnu frakciu a vnútornú mitochondriálnu membránu.

Fosfatidylinozitol neskôr vzniká z kondenzačnej reakcie medzi molekulami inozitolu a jednou z CDP-diacylglycerol, ktorý je výsledkom predchádzajúceho pasáže.

Tento krok je katalyzovaný fosfatidylinozitol syntázou (CDP-Diacylglycerol: Mioinozitol 3-fosfatidyl transfráza), enzým spojený s membránou endoplazmatického retikula cicavčích buniek.

Reakcia, ktorá predstavuje obmedzujúci krok tohto procesu, je vlastne reakcia inozitolu z 6-fosfátovej glukózy, ktorá sa musí vyskytnúť „proti prúdu“ biosintetickej trasy.

Syntéza jeho derivátov

Fosfatidylinozitol fosforylované deriváty sa produkujú skupinou enzýmov nazývaných fosfatidylinozitolkinázy, ktoré sú zodpovedné za spojenie fosfátových skupín do hydroxylových skupín inozitolovej časti prekurzorovej lipidu.

Funkcia

Štrukturálny

Rovnako ako fosfatidylserín a fosfatidylglycerol, fosfatidylinozitol plní viac funkcií. Má dôležité štrukturálne dôsledky, pretože je súčasťou lipidovej dvojvrstvy, ktoré tvoria rôzne a multifunkčné biologické membrány.

Mnoho proteínov sa „viaže“ na bunkové membrány prostredníctvom tzv. „GPI kotvy“, ktoré nie sú ničím iným ako glykozylované deriváty fosfatidylinitolu, ktoré poskytujú proteíny hydrofóbne „kotva“, ktoré ich drží na povrchu membrány.

Niektoré cytoskeletové proteíny sa viažu na deriváty fosforylované fosfatidylinitol a tento typ lipidu tiež slúži ako jadro na tvorbu proteínových komplexov zapojených do exocytózy.

V bunkovej signalizácii

Napríklad jeho deriváty sú druhými poslami v mnohých signalizačných procesoch súvisiacich s hormónmi u cicavcov.

Môže vám slúžiť: Zvieratá s L

Dvaja z najdôležitejších sekundárnych poslov, ktorí pochádzajú z toho, čo sa nazýva „hormónový systém fosfatidylinozitolu“, sú inozitol 1,4,5-trfosfát (IP3 alebo inositol trypposhát) a diacylglycerol, ktorý spĺňa rôzne funkcie „voda nižšie“. vodopád.

IP3 sa podieľa na hormonálnom signalizačnom vodopáde používanom v systémoch druhého posla, ako je adrenalín.

Inositol je rozpustný posol, ktorý vykonáva svoje funkcie v cytosole, zatiaľ čo diascilglycerol je rozpustný a zostáva spojený v membráne, kde tiež vykonáva funkciu ako posla.

Rovnakým spôsobom, v rastlinách sa zistilo, že fosforylované deriváty fosfatidylinozitolu majú tiež dôležité funkcie v bunkových signalizačných vodopádoch.

Odkazy

1. Antonsson, b. (1997). Fosfathidylinozitol syntáza z tkanív cicavcov. Biochimica et Biophysica Acta.
2. Luckey, m. (2008). Biologická štrukturálna membrána: s biochemickými a biofyzikálnymi základmi. Cambridge University Press.
3. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harperova ilustrovaná biochémia (28. ED.). McGraw-Hill Medical.
4. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Lehninger princípy biochémie. Vydanie omega (5. vydanie.).
5. Vance, J. A., & Vance, D. A. (2008). Biochémia lipidov, lipoproteínov a membrán. V Nové porozumenie Biochemistry Vol. 36 (4. vydanie.). Elsevier.