Fosfatidylkolinsyntes, struktur, funktioner, egenskaper

De fosfatidylkolin, Även känd som 1,2-Diacil-SN-Glicero-3-fosfokolin, PTDCHO eller lecitin, det är en extremt riklig membranfosfolipid i många typer av celler, särskilt i djurceller.

Förutom sina strukturella funktioner i cellmembran fungerar denna fosfolipid i produktion av derivat med aktivitet av andra intracellulära budbärare. Det betraktas också som en väsentlig fosfolipid för däggdjur, eftersom det representerar en av de viktigaste källorna till kullen.

Grafiskt schema för en fosfatidylkolin (källa: Faduart/CC BY-SA (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0) via Wikimedia Commons)

Kullen är nödvändig för syntesen av acetylkolin neurotransmitter, som är väsentlig för överföring av nervimpulser, både i det centrala och perifera nervsystemet, med del i olika fysiologiska processer såsom vasodilation, gastrointestinal rörlighet, bronkokonstriktion, etc.

[TOC]

Syntes

Hos djur kan denna fosfolipid förvärvas med mat som intas i kosten eller genom syntes novo, Och det finns mer än ett sätt att syntes:

- Den vanligaste vägen i eukaryota organismer innebär kondensation av en diacilglycerolmolekyl med en 5'-diffokolin cytidin (CDP-colol) genom verkan av CDP-kololenzymet: 1,2-diacylglycerolfosfokolinöverföring; Del som är syntetiserad från Hill, ATP och CTP, tack vare ett CTP-fosfokolin citidiltransferas.

- En andra syntesväg är från metylering av fosfolipid fosfatidyletanolamin, en reaktion katalyserad av ett enzym fosfatidyletanolamin metyltransferas (PEMT).

- Slutligen kan fosfatidylkolin också erhållas från återvinning av smoothfathidylkolin, produkt av verkan av ett endogent fosfolipas.

Fosfatidylkolinstruktur

Liksom alla lipider är fosfatidylkolin en amfipatisk molekyl, det vill säga den har en extrem eller "huvud" hydrofil polär (som är löslig mot vatten) och ett annat slut eller "svans" hydrofob apolär (som avvisar vattnet, säger, det är olösligt ).

Kan tjäna dig: artiodactile

Hydrofil del

Det polära huvudet bildas av en fosforylkolinmolekyl (kulle fäst vid en fosforylgrupp) som är införlivad i ett glycerolskelett i positionen motsvarande kol 3 (SN-3).

Kullen (2-hydroxi-N, n, n-Trimetyletan-1-amino) är en kvartär amin och anses vara ett viktigt näringsämne för många djur, inklusive människor.

Hill Structure (källa: Neurotoger / Public Domain, via Wikimedia Commons)

Hydrofob del

Den apolära svansen består av två kedjor av sterifierade fettsyror (förenade med esterbindningar) till kol av positionerna 1 och 2 i huvudglycerolskelettet, som kan skilja sig från varandra med avseende på närvaron av dubbla kol-kolbindningar (omättning).

Vanligtvis är fettsyra i SN-1-positionen för glycerol alltid en mättad fettsyra (endast med enkla kol-kolbindningar), under tiden kan SN-2-positionen vara en omättad fettsyra (med dubbelbindningar mellan två eller flera kolatomer ) eller annan mättad fettsyra.

Fosfatidylkolin (källa: PNGBOT, via Wikimedia Commons)

I djurvävnader innehåller fosfatidylkolin normalt palmitinsyra, stearinsyra, oljesyra, arakidonsyra och sur syra. Således, genom verkan av hydrolytiska enzymer, kan denna fosfolipid vara en viktig källa till dessa molekyler.

Eftersom olika typer av fettsyror kan förestra sitt glycerolskelett kan fosfatidylkolin ha hundratals olika "former".

Ovanstående innebär att när vi hänvisar till denna fosfolipid (och andra också), pratar vi verkligen om en population av molekyler som delar samma "huvud", men inte samma "svans".

Funktioner

- Strukturell

Som membranfosfolipid är fosfatidylkolin viktigt för korrekt bildning och reparation av cellmembran, ett faktum som är avgörande för att upprätthålla alla grundläggande biologiska processer i en cell.

Plasmamembranstruktur. Det extracellulära mediet indikeras och den nedre delen är det intracellulära mediet

Fosfatidylkoliner som är rika på fleromättade fettsyror ger större fluiditet till de membran som de är en del av, vilket kan vara viktigt för att undvika brottet hos samma.

Kan tjäna dig: Simpson Index: Formel, tolkning och exempel

Vissa membranproteiner har specifika interaktionsställen för fosfatidylkolin, förmodligen för att "hålla" mer fasthet mot Bilay.

- Som en källa till andra molekyler

Denna lipid bryts ned av fosfolipaser som skärs in i specifika platser och kullen frigörs från "huvudet" fosforyleras vanligtvis av en kinaskulle och återanvänds i syntesen av fosfatidylkolin, även om i mitokondrierna i levercellerna oxideras för att producera betain.

Betaine (N-trimetylglycin) är en neutral kemisk förening som kan fungera som en osmolit, som är en typ av molekyl som ger celler skydd mot osmotisk stress, torka, höga koncentrationer av salter eller höga temperaturer (möjliggör vattenretention).

- I intracellulär skyltning

Fosfatidylkolinhydrolys som finns i djurcellmembran kan uppstå genom verkan av fosfolipasenzymet A2. Denna hydrolys är en av de viktigaste mekanismerna för att erhålla arakidonsyra, som metaboliseras för att producera eikosanoider med betydande funktioner.

Fosfolipas A2

Kom ihåg att eikosanoider är viktiga med tanke på produktionen av regleringsmolekyler i immunsystemet, till exempel.

Men om fosfatidylkolin hydrolyseras av fosfolipas C eller med fosfolipas D, kan man från detta producera diacylglycerol respektive fosfatidsyra. Dessa två molekyler är viktiga andra budbärare av ett stort antal cellulära processer.

Hälsoegenskaper

Fosfatidylkolin är i stor andel i alla eukaryota celler, men kommersiellt finns i en lecitin, som är en blandning av komplexa, neutrala och polära lipider som normalt av växt-, djur- eller mikrobiellt ursprung.

Kan tjäna dig: Biokemiska tester

I lecitinet kan fosfatidylkolin hittas i koncentrationer så låga som 20% och så höga som 90% av de totala fosfolipiderna och det har rapporterats att de flesta kommersiella produkter som innehåller lecitiner har cirka 20% fosfatylkolin.

- Denna lipid är den huvudsakliga föreningen från vilken kullen kan erhållas, vilket är ett viktigt näringsämne för djur, eftersom det är en föregångare i syntesen av acetylkolinneurotransmitteren.

Acetylkolinstruktur (källa: alinebloom/cc by-s (https: // creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

- Andra vetenskapliga referenser påpekar att fosfatidylkolin har hepatoprotektiv aktivitet, särskilt vid alkoholfria leverstörningar, och är tydligen avgörande för den normala funktionen hos detta organ.

- Fosfatidylkolin kan hjälpa till vid behandling av vissa neurologiska störningar som kännetecknas av kolinergiska nerver med defekt aktivitet; Även bevis på preliminära studier tyder på att det kan fungera i kontrollen av vissa maniska symtom.

- Det har använts för att minska stroknivåerna i serumet etc.

- I vissa fall har fosfatidylkolin injicerats subkutant för att behandla feta tumörer (lipom) icke -carcinogena, såväl som för kosmetisk behandling av fett runt ögonlocken och kolesterolavlagringarna under huden.

- Det används också för att behandla hepatit, eksem, urinblåsasjukdomar, premenstrualt syndrom, etc.

Referenser

1. Exton, J. H. (1990). Signalering genom fosfatidylkolinuppdelning. Journal of Biologic Chemistry, 265 (1), 1-4.
2. Exton, J. H. (1994). Fosfatidylkolinuppdelning och signaltransduktion. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -lipider och lipidmetabolism, 1212 (1), 26-42.
3. Ha, c. OCH., & Bhagavan, n. V. (2011). Essentials of Medical Biochemistry: Med kliniska fall. Akademisk press.
4. Li, z., & Vance, D. OCH. (2008). Tematisk granskningsserie: Glycerolipids. Fosfatylkolin och kolinhomeostas. Journal of Lipid Research, 49 (6), 1187-1194.
5. Luckey, M. (2014). Biologisk strukturell membran: Med biokemiska och biofysiska grunder. Cambridge University Press.
6. Yeagle, s. L. (2016). Cellernas membran. Akademisk press.