Kemična struktura fosfatidne kisline, biosinteza, funkcije

On fosfatidna kislina ali fosfatidat, Gre za fosfolipid, ki pripada družini gliceofosfolipidov ali fosfogliceridov, ki so prisotni v vseh bioloških membranah. Je najpreprostejši fosfolipid in deluje kot predhodnik drugih bolj zapletenih gliceofosfolipidov, čeprav ni v velikih količinah.

V In. coli, Na primer predstavlja manj kot 0.5% celotnih fosfolipidov v plazemski membrani in hitro se spreminja zaradi vloge biosintetskega posrednika.

Fisherjeva predstavitev za fosfatidno kislino (vir: Mzaki [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Ta predhodni fosfolipid nastane z acilacijo hidroksilnih skupin 3-fosfata glicerola z dvema aktiviranima molekulima maščobnih kislin in verjame se.

Kardiolipin, pomemben fosfolipid, prisoten v mitohondrijski membrani in plazemski membrani bakterij in lokov.

Losofosfatidna kislina, to je molekula fosfatidne kisline, ki manjka kislinska skupina, sodeluje kot posredniška molekula v mnogih zunajceličnih signalnih procesih.

[TOC]

Kemična struktura

Kot večina fosfolipidov je tudi fosfatidna kislina amfipatična molekula z dvema koncima nasprotne hidrofilnosti: hidropofilni polarni konec in hidrofobni apolarni repi.

Kot že omenjeno, je to najpreprostejši fosfolipid, saj je njegova "glava" ali polarna skupina sestavljena samo iz fosfatne skupine, ki je vezana na ogljik v položaju 3 molekule glicerola.

Njegove apolarne repove tvorijo dve verigi maščobnih kislin, esterificiranih na ogljikove položaja 1 in 2 3-fosfatnega glicerola. Te maščobne kisline imajo spremenljive dolžine in nasičene stopnje.

Običajno se dolžina združenih maščobnih kislin giblje med 16 in 24 ogljikovimi atomi; In ugotovljeno je, da je maščobna kislina z ogljikom 2 običajno nenasičena (prisotnost dvojnih ogljikovih - ogljikovih vezi), čeprav je to odvisno od organizma, ki se upošteva, saj je v rastlinskih plastidah nasičena maščobna kislina.

Vam lahko služi: smisel za vonj

Biosinteza

Biosinteza fosfatidne kisline je večna točka sinteze drugih gliceofosfolipidov. Začne se z aktiviranjem maščobnih kislin z dodatkom COA porcije, reakcije, ki jo katalizira sintetaza acil-CoA, ki proizvaja acil-CoA.

Obstajajo različni izoformi tega encima, ki jih najdemo v endoplazemskem retikulumu in v mitohondrijih, vendar se reakcije pojavljajo zelo podobne, kot so dani v prokariotih.

Prvi "zavzet" korak biosinthetske poti je prenos molekule ACIL-CoA proti 3-fosfatnemu glicerolu, reakciji, katalizirani s 3-fosfatnim glicerol aciltransferazo.

Produkt te reakcije, gladka -sofathidna kislina (ker ima samo eno ogljikovodikovo verigo), se domneva, da se iz mitohondrijev prenaša na endoplazemski retikulu.

Grafični povzetek sinteze fosfatidne kisline (vir: Krishnavedala [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Encim, ki katalizira ta korak, je znan kot 1-acilglicerol 3-fosfat aciltransferaza, obilna v endoplazemski retikulumski membrani in ki posebej prenaša ogljikove maščobne kisline položaja 2 1-acilglicerol 3-fosfata 3-fosfata.

Tako nastala fosfatidna kislina lahko hidroliziramo s fosfatno kislinsko fosfatazo do 1,2-diacilglicerola, ki ga nato lahko uporabimo za sintezo fosfatidilholina in fosfatidilelamina.

Druge proizvodne poti

Alternativna pot za proizvodnjo fosfatidne kisline, ki pomeni "recikliranje" 1,2-diacilglicerolske molekule, mora opraviti s sodelovanjem encimov, specifičnih kinaz, ki prenašajo ogljikove fosfatne skupine v položaju 3 diacilglicelola.

Vam lahko služi: biotski in abiotski dejavniki džungle

Druga je iz hidrolize drugih fosfolipidov, ki jih katalizirajo encimi, znani kot fosfolipaza. Primer tega procesa je proizvodnja fosfatidne kisline iz fosfatidilhola.

Biosinteza v rastlinah

Proizvodnja fosfatidne kisline v rastlinah je povezana s štirimi različnimi predelki rastlinskih celic: plastidi, endoplazemskim retikulu, mitohondriji in Golgijevim kompleksom.

Prvi korak poti je enak tistemu, ki je bil prej opisan, v vsakem predelku pa 3-fosfat aciltransferaza glicerol sodeluje pri prenosu acil-CoA ogljikove 1-.

Sintezo dokonča encim, imenovan aciltransferaza gladka kislina kislina po prenosu druge kisle skupine na položaj C3 gladke -sofospatične kisline.

V rastlinah plastidi ta encim selektivno prenaša nasičene maščobne kisline dolžine, ki ustrezajo 16 atomom ogljika. To je poseben atribut lipidov, sintetiziranih v teh organelih.

Funkcije

Fosfatidna kislina je predhodni fosfolipid za številne fosfolipide, galaktolipide in trigliceride v številnih organizmih. Zato je bistvena molekula za celice, čeprav ne izpolnjuje neposrednih strukturnih funkcij.

Pri živalih se za tvorbo triacilgliceridov ali trigliceridov s transcetrifikacijo s tretjo molekulo aktivirane maščobne kisline (povezano z COA) uporablja eden od produktov njene encimske hidrolize, 1,2-diacilglicerol.

Trigliceridi so pomembne molekule rezerve energije za živali, saj oksidacija maščobnih kislin, prisotnih pri teh, vodi do sproščanja velikih količin energije in predhodnikov in posrednikov na drugih presnovnih poteh.

Vam lahko služi: fizične zmogljivosti

Drug produkt njegove hidrolize, gladko -sofopathidne kisline, je pomemben drugi poslanec na nekaterih zunajceličnih poti, ki med drugim pomeni njihovo združitev na površino drugih celic, ki sodelujejo v tumogenezi, angiogenezi in imunski odzivi.

Med njenimi funkcijami kot signalna molekula vključujejo njegovo sodelovanje pri indukciji celične proliferacije, zmanjšanja apoptoze, agregacije trombocitov, krčenja gladkih mišic, kemotaksije, invazije tumorskih celic in drugih.

V bakterijah je fosfatidna kislina potrebna med postopkom spremembe membranskih fosfolipidov, ki celici zagotavlja "osmoprotektivne" molekule, znane kot "membranski oligosaharidi", pridobljeni membrani ".

Reference

1. Koolman, J., & Roehm, k. (2005). Atlas biokemijske barve (2. izd.). New York, ZDA: Thieme.
2. Luckey, m. (2008). Biološka strukturna membrana: z biokemičnimi in biofizičnimi temelji. Cambridge University Press
3. Mathews, c., Van Holde, k., & Ahern, k. (2000). Biokemija (3. izd.). San Francisco, Kalifornija: Pearson.
4. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, str., Rodwell, v., & Weil, P. (2009). Harperjeva ilustrirana biokemija (28. izd.). McGraw-Hill Medical.
5. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehningerjeva načela biokemije. Omega izdaje (5. izd.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
6. Rawn, j. D. (1998). Biokemija. Burlington, Massachusetts: Založniki Neil Patterson.
7. Vance, j. In., & Vance, D. In. (2008). Biokemija lipidov, lipoproteinov in membran. V Novo razumevanje biokemije Vol. 36 (4. izd.). Elsevier.