Fosfatidsyre kjemisk struktur, biosyntese, funksjoner

Han fosfatidsyre eller fosfatidat, Det er en fosfolipid som tilhører familien til glyceofosfolipider eller fosfoglyserider, som er til stede i alle biologiske membraner. Det er den enkleste fosfolipiden og fungerer som en forløper for andre mer komplekse glyceofosfolipider, selv om det ikke er i store mengder.

I OG. coli, For eksempel representerer det mindre enn 0.5% av de totale fosfolipidene i plasmamembranen og endres raskt på grunn av sin rolle som biosyntetisk mellomledd.

Fisherrepresentasjon for fosfatidsyre (Kilde: Mzaki [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Denne forløperfosfolipidet dannes ved acilatisering av 3-fosfatglyserolhydroksylgrupper med to aktiverte fettsyremolekyler, og det antas at den er til stede i alle biologiske membraner.

Kardiolipin, en viktig fosfolipid som er til stede i mitokondriell membran og plasmamembranen til bakterier og buer, dannes av to fosfatidsyremolekyler knyttet til et glyserolmolekyl.

Losofosfatidsyre, det vil si et fosfatidinsyremolekyl som mangler en syregruppe, deltar som et mellomliggende molekyl i mange ekstracellulære signalprosesser.

[TOC]

Kjemisk struktur

Som de fleste fosfolipider, er fosfatidsyre et amfipatisk molekyl med to ender av motsatt hydrofilisitet: en hydropofil polar ende og hydrofobe apolare haler.

Som nevnt ovenfor, er dette den enkleste fosfolipiden, siden den.

Apolare haler dannes av to kjeder av fettsyrer som er forestret seg til karbonatomer i posisjon 1 og 2 av 3-fosfatglyserol. Disse fettsyrene har variable lengder og metningsgrader.

Vanligvis varierer lengden på forente fettsyrer mellom 16 og 24 karbonatomer; Og det er blitt bestemt at karbon 2 -festet fettsyre vanligvis er umettet (tilstedeværelse av dobbelt karbon - karbonbindinger), selv om dette avhenger av organismen som blir vurdert, siden det i planteplastider er en mettet fettsyremettet.

Kan tjene deg: luktesans

Biosyntese

Biosyntesen av fosfatidsyre er grenpunktet for syntesen av de andre glyceofosfolipider. Det begynner med aktivering av fettsyrer ved tilsetning av en COA-del, en reaksjon katalysert av syntetase acyl-CoA, som produserer acyl-CoA.

Det er forskjellige isoformer av dette enzymet som finnes i endoplasmatisk retikulum og i mitokondriene, men reaksjonene oppstår veldig lik hvordan de er gitt i prokaryoter.

Det første "engasjerte" trinnet på den biosintetiske ruten er overføringen av ACIL-CoA-molekylet mot 3-fosfatglyserol, reaksjon katalysert av en 3-fosfatglyserol-acyltransferase assosiert med den eksterne membranen til mitokonderen og med retikulumen endoplasmisk.

Produktet av denne reaksjonen, en glatt -sofatidsyre (siden den bare har en hydrokarbonkjede), antas det at den overføres fra mitokondriene til endoplasmatisk retikulum for å utføre den andre reaksjonen av acilatiseringsreaksjon.

Grafisk sammendrag av fosfatidsyresyntese (Kilde: Krishnavedala [Public Domain] via Wikimedia Commons)

The enzyme that catalyzes this step is known as 1-Acilglycerol 3-phosphate acyltransferase, abundant in the endoplasmic reticulum membrane and that specifically transfers carbon-unsaturated fatty acids of position 2 of the 1-Acilglycerol molecule 3-phosphate.

Fosfatidsyre som således dannes, kan hydrolyseres ved fosfatesyre fosfatase til 1,2-diacylglycerol, som deretter kan brukes til syntese av fosfatidylkolin og fosfatidyletalamin.

Andre produksjonsveier

En alternativ rute for produksjon av fosfatidinsyre som innebærer "resirkulering" av 1,2-diacylglycerolmolekyler, har å gjøre med deltakelse av enzymer spesifikke kinaser som overfører karbonfosfatgrupper i posisjon 3 i dielglycerollen.

Kan tjene deg: Biotiske og abiotiske faktorer i jungelen

En annen er fra hydrolyse av andre fosfolipider, katalysert av enzymer kjent som fosfolipaser. Et eksempel på denne prosessen er produksjon av fosfatidsyre fra fosfatidylkol.

Biosyntese i planter

Produksjon av fosfatidsyre i planter er assosiert med fire forskjellige rom av planteceller: plastider, endoplasmatisk retikulum, mitokondrier og Golgi -komplekset.

Det første trinnet i ruten er det samme som det som tidligere ble beskrevet, og i hvert rom deltar en 3-fosfat acyltransferase-glyserol for å overføre acyl-CoA karbon 1 karbonaktivert gruppe av et 3-fosfatglyserolmolekyl.

Syntesen fullføres av et enzym kalt acyltransferase glatt syresyre etter overføring av en annen sur gruppe til C3 -posisjonen til den glatte -sophospathidical acid.

I plantenes plastider overfører dette enzymet selektivt mettede fettsyrer i en lengde som tilsvarer 16 karbonatomer. Dette er en spesiell attributt av lipider som er syntetisert i disse organellene.

Funksjoner

Fosfatidsyre er forløperfosfolipid for mange fosfolipider, galaktolipider og triglyserider i mange organismer. Derfor er det et essensielt molekyl for celler, selv om det ikke oppfyller direkte strukturelle funksjoner.

Hos dyr brukes et av produktene fra dens enzymatiske hydrolyse, 1,2-diacylglycerol, til dannelse av triacylglycerider eller triglyserider ved transcessterifisering med et tredje molekyl av aktivert fettsyre (assosiert med en COA-del).

Triglyserider er viktige energireservemolekyler for dyr, siden oksidasjon av fettsyrer som er til stede i disse fører til frigjøring av store mengder energi og forløpere og mellommenn i andre metabolske ruter.

Kan tjene deg: Fysiske evner

Et annet produkt av dens hydrolyse, glatt -sophopathidic acid, er en betydelig andre messenger i noen ekstracellulære skiltuter som innebærer deres forening til reseptorer på overflaten av andre celler involvert i tumorogenese, angiogenese og immunresponser, blant andre.

Blant funksjonene som et signalmolekyl inkluderer dens deltakelse i induksjon av celleproliferasjon, reduksjon i apoptose, blodplateaggregering, sammentrekning av glatt muskel, kjemotaksis, tumorcelleinvasjon og andre.

Hos bakterier er fosfatidsyre nødvendig under en prosess med endring av membranfosfolipider som gir cellen "osmoprotective" molekyler kjent som "membranavledede oligosakkarider".

Referanser

1. Koolman, J., & ROEHM, K. (2005). Atlas of Biochemistry Color (2. utg.). New York, USA: Thieme.
2. Luckey, m. (2008). Biologi strukturell membran: med biokjemiske og biofysiske fundamenter. Cambridge University Press
3. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biokjemi (3. utg.). San Francisco, California: Pearson.
4. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, p., Rodwell, v., & Weil, P. (2009). Harpers illustrerte biokjemi (28. utg.). McGraw-Hill Medical.
5. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger prinsipper for biokjemi. Omega -utgaver (5. utg.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
6. Rawn, J. D. (1998). Biokjemi. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publisher.
7. Vance, J. OG., & Vance, D. OG. (2008). Biokjemi av lipider, lipoproteiner og membraner. I Ny forståelse Biochemistry Vol. 36 (4. utg.). Elsevier.