Fosfatidilenolamin

Seli razvita formula fosfatidilenolamina. Vir: Zirgouflex, Wikimedia Commons

Kaj je fosfatidilenolamin?

The fosfatidilenolamin (PE) je obilen gliceofosfolipid v celičnih membranah človeških tkiv. Kljub svoji številčnosti ni odvisno samo od vrste celice, ampak tudi od predelka in časa določenega življenjskega cikla celic, ki se upošteva.

Biološke membrane so ovire, ki definirajo celične organizme. Ne samo, da imajo funkcije zaščite in izolacije, ampak so tudi ključne za vzpostavitev beljakovin, ki potrebujejo hidrofobno okolje za optimalno delovanje.

Tako evkariota in prokariot.

Gliceofosfolipidi so strukturirane amfipatične molekule na skeletu L-glicerola, ki je v položajih SN-1 in SN-2 esterificiran z dvema maščobnimi kislinami v dolžini in stopnji nasičenosti. V hidroksilu položaja SN-3 ga esterificira fosfatna skupina, ki se lahko pridruži različnim vrstam molekul, ki povzročajo različne vrste glicerofosfolipidov.

In the cell world there is a wide variety of glyceophospholipids, however, the most abundant are phosphatidylcholine (PC), phosphatidyletanolamine (PE), phosphatidylserine (PS), phosphatidylinitol (pi), phosphatide acid (PA), phosphatidylglycerol (PG) and cardiolipin (Cl).

Struktura

Strukturo fosfatidilenolamina so leta 1952 odkrili Baer in sodelavci. Ker je bilo eksperimentalno določeno za vse glicerofosfolipide, fosfatidilelolamin tvori glicerol molekula, sterificirana v položajih SN-1 in SN-2 z verigami maščobnih kislin med 16 in 20 ogljikovih atomov.

Sterificirane maščobne kisline v hidroksilu SN-1 so na splošno nasičene (brez dvojnih vezi) z največjo dolžino 18 ogljikovih atomov, medtem ko so združene verige v položaju SN-2 večje dolžine in z eno ali več nenasičenosti (dvojne povezave).

Lahko vam služi: obtok gliv: hranila, snovi, osmoregulacija

Stopnja nasičenosti teh verig prispeva k elastičnosti membrane, kar močno vpliva na vstavljanje in ugrabitev beljakovin v Bilayu.

Fosfatidilelolamin velja za nelamelarni gliceofosfolipid, saj ima stožčasto geometrijsko obliko. To obliko daje majhna velikost vaše polarne ali "glave" skupine glede na verige maščobnih kislin, ki vsebujejo hidrofobne "čakalne vrste".

"Glava" ali polarna skupina fosfatidilelolamina je zwitterionski značaj, to je, da ima skupine, ki so lahko v določenih pH pogojih pozitivne in negativno napolnjene.

Ta funkcija vam omogoča, da vzpostavite vodikove vezi z veliko količino aminokislinskih odpadkov, njegova porazdelitev obremenitve.

Biosinteza

V evkariontskih celicah je sinteza strukturnih lipidov geografsko omejena, saj je glavno mesto biosinteze endoplazemski retikulum (ER) in v manjši meri Golgijev aparat.

Obstajajo štiri neodvisne biosintetske poti za proizvodnjo fosfatidilelolamina: (1) pot CDP-stanolamina, znana tudi kot Kennedy Route. (2) Pot PSD za dekarboksilacijo fosfatidilserina (PS). (3) acilacija gladkega.

Kennedy Route

Biosinteza fosfatidilelolamina po tej poti je omejena na ER in dokazano je, da je v jetrnih celicah hrčka glavna pot proizvodnje. Sestavljen je iz treh zaporednih encimskih korakov, ki jih katalizirajo trije različni encimi.

Vam lahko služi: flora in favna iz Campecheja: reprezentativna vrsta

V prvem koraku je fosfoetanolamin in ADP zahvaljujoč delovanju kinaznega etanoolamina, ki katalizira ATP -odvisno fosforilacijo etanoolamina.

Za razliko od rastlin niti sesalci niti kvasovke ne morejo proizvajati tega substrata, zato ga je treba zaužiti v prehrani ali pridobiti z razgradnjo fosfatidilelamina ali sferičnih molekul fosfatidila ali sfigozina.

Fosfoetanolamin uporablja CTP: fosfoetanolamin citidiltransferaza (ET) za tvorbo visoke energijske spojine CDP: etanoolamin in anorganski fosfat.

1.2-diacilglicerol etanoolamin fosfotransferaza (ETP) porabi energijo, ki jo vsebuje CDP-eneanolaminska povezava, da kovalentno združi etanolamin do diacilglicerol molekule.

PSD pot

Ta pot deluje tako v prokariotih kot v kvasovkah in sesalcih. V bakterijah se pojavlja v plazemski membrani, v evkariotih.

Pri sesalcih pot katalizira en encim, fosfatidilserin dissararboksilaza (PSD1P), ki je vgrajena v mitohondrijsko membrano, katere gen kodira jedro. Reakcija pomeni dekarboksilacijo PS na fosfatidilenolamin.

Preostali dve poti (acilacija gladke-PE in kalcija odvisne izmenjave polarne skupine) se pojavita v endoplazemskem retikulumu, vendar ne prispevata bistveno k skupni proizvodnji fosfatidilenolamina v evkariontskih celicah.

Funkcije

• Gliceofosfalipidi imajo v celici tri glavne funkcije, med katerimi so strukturne funkcije za shranjevanje energije in celične oznake.
• Fosfatidilenolamin je povezan z zasidranjem, stabilizacijo in zlaganjem več membranskih beljakovin, pa tudi s potrebnimi konformacijskimi spremembami za delovanje številnih encimov. 
• Obstajajo eksperimentalni dokazi, ki predlagajo fosfatidilelolamin kot ključni gliceofosfolipid v pozni fazi telofaze, med nastankom kontraktilnega obroča in vzpostavitvijo framoplasta, ki omogoča delitev membrane dveh celic.
• Prav tako ima pomembno funkcijo v vseh procesih fuzije in cepitve (zveza in ločitev) membran tako endoplazemskega retikuluma kot Golgijevega aparata. V In. coli Dokazano je, da je fosfatidilelolamin potreben za pravilno zlaganje in delovanje encima laktoze, zato je predlagano, da ima vlogo molekularnega "kaperona".
• Fosfatidilenolamin je glavni darovalec molekule etanolamina, potrebnega za posttralacijsko modifikacijo številnih beljakovin, kot so sidra GPI.
• Ta gliceofosfolipid je predhodnik številnih molekul z encimsko aktivnostjo. Poleg tega lahko molekule, ki izhajajo iz njegovega metabolizma, pa tudi diacilglicerol, fosfatidne kisline in nekaj maščobnih kislin, delujejo kot drugi glasniki. Poleg tega je pomemben substrat za proizvodnjo fosfatidilholina.

Vam lahko služi: 19 vrst fosilizacije in njihove značilnosti

Reference

1. Gibellini, f., & Smith, t. K. Kennedyjeva pot novo sintezo fosfathidiletanolamina in fosfatidilholina. IUBMB življenje. 
2. Harayama, t., & Riezman, h. Razumevanje raznolikosti membranske lipidne sestave. Nature pregleduje molekularno celično biologijo.