Phosphatidsäure -chemische Struktur, Biosynthese, Funktionen

Er Phosphatidsäure oder phosphatidat, Es ist ein Phospholipid, das zur Familie von Glycepholipipiden oder Phosphoglyceriden gehört, die in allen biologischen Membranen vorhanden sind. Es ist das einfachste Phospholipid und wirkt als Vorläufer für andere komplexere Glycepholipide, obwohl es sich nicht in großen Mengen befindet.

In UND. coli, Zum Beispiel repräsentiert es weniger als 0.5% der gesamten Phospholipide in der Plasmamembran und verändern sich aufgrund ihrer Rolle als Biosyntheseverzehrung schnell.

Fisher -Darstellung für Phosphatidsäure (Quelle: Mzaki [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Dieses Vorläuferphospholipid wird durch die Akilation der 3-phosphat-Glycerolhydroxylgruppen mit zwei aktivierten Fettsäuremolekülen gebildet, und es wird angenommen, dass es praktisch in allen biologischen Membranen vorhanden ist.

Cardiolipin, ein wichtiges Phospholipid, das in der Mitochondrienmembran und der Plasmamembran von Bakterien und Bögen vorhanden ist.

Losophosphatidsäure, dh ein Phosphatidsäuremolekül, das eine Säuregruppe fehlt, nimmt an vielen extrazellulären Signalverfahren als Zwischenmolekül teil.

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Chemische Struktur

Wie die meisten Phospholipide ist Phosphatidsäure ein amphipatisches Molekül mit zwei Enden entgegengesetzter Hydrophilie: ein hydropophiles polares Ende und hydrophobe apolare Schwänze.

Wie oben erwähnt, ist dies das einfachste Phospholipid, da seine "Kopf" oder die polare Gruppe nur aus der Phosphatgruppe besteht, die in Position 3 eines Glycerolmoleküls an Kohlenstoff gebunden ist.

Seine apolaren Schwänze werden durch zwei Ketten von Fettsäuren gebildet. Diese Fettsäuren haben variable Längen und Sättigungsgrade.

Normalerweise variiert die Länge der vereinten Fettsäuren zwischen 16 und 24 Kohlenstoffatomen; Und es wurde festgestellt, dass Carbon 2 -gebundenes Fettsäure normalerweise ungesättigt ist (Vorhandensein von Doppelkohlenstoffbindungen), obwohl dies vom in Betracht gezogenen Organismus abhängt, da es in Pflanzen Plastiden eine gesättigte Fettsäure ist, die gesättigt ist.

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Biosynthese

Die Biosynthese von Phosphatidsäure ist der Zweigpunkt der Synthese der anderen Glycepholipholipide. Es beginnt mit der Aktivierung von Fettsäuren durch Zugabe eines COA.

Es gibt verschiedene Isoformen dieses Enzyms, die im endoplasmatischen Retikulum und in den Mitochondrien gefunden werden, aber die Reaktionen treten sehr ähnlich wie in Prokaryoten auf.

Der erste "engagierte" Schritt des bioosinthetischen Weges ist die Übertragung des Acil-CoA.

Das Produkt dieser Reaktion, eine glatte Säure -Säure (da sie nur eine Kohlenwasserstoffkette hat), wird angenommen, dass sie von den Mitochondrien auf das endoplasmatische Retikulum übertragen wird, um die zweite Reaktion der Akilationsreaktion durchzuführen.

Grafikübersicht der Phosphatidsäuresynthese (Quelle: Krishnavedala [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Das Enzym, das diesen Schritt katalysiert, wird als 1-Acilglycerol-Acyltransferase bezeichnet.

Die so gebildete Phosphatidsäure kann durch Phosphatensäurephosphatase zu 1,2-Diacylglycerin hydrolysiert werden, was dann für die Synthese von Phosphatidylcholin und Phosphatidyletalamin verwendet werden kann.

Andere Produktionspfade

Ein alternativer Weg zur Herstellung von Phosphatidsäure, die das „Recycling“ von 1,2-Diacylglycerol-Molekülen impliziert.

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Ein anderer ist die Hydrolyse anderer Phospholipide, die durch Enzyme, die als Phospholipasen bekannt sind. Ein Beispiel für diesen Prozess ist die Produktion von Phosphatidsäure aus Phosphatidylchol.

Biosynthese in Pflanzen

Die Produktion von Phosphatidsäure in Pflanzen ist mit vier verschiedenen Kompartimenten von Pflanzenzellen verbunden: Plastiden, endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien und Golgi -Komplex.

Der erste Schritt der Strecke entspricht dem zuvor beschriebenen, und in jedem Kompartiment nimmt ein 3-phosphat-Acyltransferase-Glycerin an der Übertragung der Acyl-CoA-Kohlenstoff-1-Kohlenstoff-Aktivitätsgruppe eines 3-phosphat-Glycerinmoleküls teil.

Die Synthese wird durch ein Enzym namens Acyltransferase glatte Säuresäure nach der Übertragung einer anderen sauren Gruppe auf die C3.

In Plantiden von Pflanzen überträgt dieses Enzym selektiv gesättigte Fettsäuren einer Länge, die 16 Kohlenstoffatomen entspricht. Dies ist ein bestimmtes Attribut von Lipiden, die in diesen Organellen synthetisiert wurden.

Funktionen

Phosphatidsäure ist das Vorläuferphospholipid für viele Phospholipide, Galactolipide und Triglyceride in vielen Organismen. Daher ist es ein essentielles Molekül für Zellen, obwohl es keine direkten strukturellen Funktionen erfüllt.

Bei Tieren wird eines der Produkte seiner enzymatischen Hydrolyse, 1,2-Diacylglycerol, zur Bildung von Triacylglyceriden oder Triglyceriden durch Transcessionentierung mit einem dritten Molekül aktivierter Fettsäure verwendet (assoziiert mit einem COA-Teil).

Triglyceride sind wichtige Energiereserve -Moleküle für Tiere, da die Oxidation von Fettsäuren, die in diesen vorhanden sind.

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Ein weiteres Produkt seiner Hydrolyse, glatt -sophathidensäure, ist ein signifikanter zweiter Bote in einigen extrazellulären Beschilderungsrouten, die unter anderem ihre Vereinigung zu Rezeptoren auf der Oberfläche anderer Zellen implizieren.

Zu seinen Funktionen als Signalmolekül gehört die Teilnahme an der Induktion der Zellproliferation, der Abnahme der Apoptose, der Thrombozytenaggregation, der Kontraktion der glatten Muskulatur, der Chemotaxis, der Invasion von Tumorzellen und anderen.

In Bakterien ist Phosphatidsäure während eines Prozesses der Veränderung von Membranphospholipiden erforderlich, die die Zelle mit "osmoprotektiven" Molekülen, die als "von Membran abgeleitete Oligosaccharide" bekannt sind, liefern.

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