Fosfatidilinositol -structuur, training, functies

Hij fosfatidilinositol Het is een fosfolipide van de familie van glycerofosfolipiden of fosfoglyceriden, die aanwezig zijn in biologische membranen. Het vormt ongeveer 10% van het totale fosfolipidegehalte in een gemiddelde cel.

Het is gebruikelijk in het binnenste gezicht van het plasmamembraan van vele eukaryoten en prokaryoten. Bij zoogdieren en andere gewervelde dieren verrijkt het vooral de membranen van hersencellen; En het was in deze stoffen waar het voor het eerst werd waargenomen door Folch en Wooley in 1942.

Klassieke weergave van fosfatidylinitol (bron: neurotoger [public domein] via Wikimedia Commons)

De chemische structuur, evenals die van enkele van zijn gefosforyleerde derivaten, werd bepaald door de Ballou -onderzoeksgroep tussen 1959 en 1961.

Het heeft belangrijke structurele functies, gerelateerd aan de overvloed ervan in de membranen, maar het is ook een belangrijke bron van tweede boodschappers die belangrijke implicaties hebben in cellulaire signaalprocessen die worden afgevuurd door talrijke en verschillende speciale stimuli.

Hun geglycosyleerde vorm neemt deel aan de covalente eiwitmodificatie waarmee ze de membranen kunnen voegen door lipidenstructuren genaamd "ankers" GPI (glycosylfosfatidylinositol).

[TOC]

Structuur

Zoals de meeste membraanlipiden, is fosfatidylinositol een amfipatisch molecuul, dat wil zeggen dat het een molecuul is met een hydrofylpolair uiteinde en een ander apolair uiteinde van de hydrofobe aard.

De algemene structuur is gebaseerd op een 1,2-diacil 3-fosfaat glycerol skeletkop ”, vertegenwoordigt het polaire gebied.

Cabeza Group: Inositol

Een verenigd inositolmolecuul door middel van een fosfodiésterbinding aan de fosfaatgroep in koolstof in positie 3 van het glycerolmolecuul vertegenwoordigt de "kop" groep van deze fosfolipide.

Kan u van dienst zijn: zoutklieren

Inositol is een derivaat van het cyclohexaan dat al zijn koolstofatomen (6) heeft, elk verenigd tot een hydroxylgroep. Het kan afkomstig zijn van het voedsel dat in het dieet wordt geconsumeerd, vanaf de syntheseroute van novo of je eigen recycling. Hersencellen, evenals andere weefsels in een kleiner deel, produceren uit glucose 6-fosfaat.

De structuur van veel van de fosfatidylinolderivaten is niets meer dan een fosfatidylinitolmolecuul waaraan fosfaatgroepen zijn toegevoegd in een van de hydroxylgroepen van het inositolgedeelte.

Apolaire wachtrijen

Koolwaterstofketens van apolaire staarten kunnen variabele lengtes hebben van 16 tot ongeveer 24 koolstofatomen, afhankelijk van het betreffende lichaam.

Deze ketens kunnen worden verzadigd (eenvoudige koolstof - koolstof) of onverzadigd (koolstof - koolstof; enkelvoudig onverzadigd of meervoudig onverzadigd) Het is meestal onverzadigd.

Normaal gesproken hebben deze lipiden vetzuurketens die overeenkomen met stearinezuur en arachidonzuur, 18 en 20 koolstofatomen, respectievelijk de ene verzadigde en de andere, respectievelijk de andere.

Opleiding

Fosfatidylinositol wordt, net als andere fosfolipiden, gevormd uit fosfatidinezuur, een eenvoudige fosfolipide waarvan de structuur wordt gekenmerkt door twee apolaire staarten en een polaire kop gecomponeerd door de koolstof -verenigde fosfaatgroep in positie 3 van glycerol.

Synthese van novo

Voor onderwijs van novo van fosfatidylinositol reageert fosfatidinezuur met CTP (cytidine tryposfaat), een hoge energiemolecule analoog aan de ATP en CDP-dacylglycerolvorm, een gemeenschappelijke voorloper in de fosfatidylinolroute en de derivaten, van fosfatidylglyglycerol en dip.

Kan u van dienst zijn: prionen

De reactie in kwestie wordt gekatalyseerd door de CDP-diacylglycerolsynthase, die een dubbele subcellulaire locatie heeft die de microsomale fractie en het interne mitochondriale membraan met zich meebrengt.

Fosfatidylinositol komt later voort uit een condensatiereactie tussen een inositolmolecuul en een van CDP-diacylglycerol als gevolg van de vorige doorgang.

Deze stap wordt gekatalyseerd door een fosfatidylinositolsynthase (CDP-diacylglycerol: mioinositol 3-fosfatidyltransfrase), een enzym geassocieerd met het membraan van het endoplasmatisch reticulum van zoogdiercellen.

De reactie die de beperkende stap van dit proces vertegenwoordigt, is eigenlijk die van inositolvorming van 6-fosfaatglucose, die "stroomopwaarts" van de biosinthetische route moet optreden.

Synthese van zijn derivaten

Fosfatidylinositol gefosforyleerde derivaten worden geproduceerd door een groep enzymen genaamd fosfatidylinositol -kinasen, die verantwoordelijk zijn voor het verbinden van fosfaatgroepen aan de hydroxylgroepen van het inositolgedeelte van het voorloperlipide.

Functie

Structureel

Zoals fosfatidylserine en fosfatidylglycerol, vervult fosfatidylinositol meerdere functies. Het heeft belangrijke structurele implicaties, omdat het deel uitmaakt van de lipidebilays die de verschillende en multifunctionele biologische membranen vormen.

Veel eiwitten zijn "binden" aan celmembranen door wat "GPI -ankers" wordt genoemd, die niets meer zijn dan geglycosyleerde derivaten van fosfatidylinitol die eiwitten een hydrofoob "anker" bieden dat ze op het oppervlak van het membraan houdt.

Sommige cytoskelet -eiwitten binden aan fosfatidylinitol gefosforyleerde derivaten, en dit type lipide dient ook als een kern voor de vorming van eiwitcomplexen die betrokken zijn bij exocytose.

In celsignalering

De derivaten zijn bijvoorbeeld tweede boodschappers in veel signaalprocessen gerelateerd aan hormonen bij zoogdieren.

Kan je van dienst zijn: dieren met l

Twee van de belangrijkste secundaire boodschappers die afkomstig zijn van wat "het hormoongevoelige systeem van fosfatidylinositol" wordt genoemd, zijn het inositol 1,4,5-trifosfaat (IP3 of inositol tryposfaat) en diacylglycerol, dat verschillende functies vervult "water onder" in de waterval.

De IP3 is betrokken bij de hormoonsignaleringswaterval die wordt gebruikt door tweede messenger -systemen zoals adrenaline.

Inositol is een oplosbare boodschapper die zijn functies uitoefent in cytosol, terwijl diaclglycerol vet wordt opgelost en in het membraan wordt gekoppeld, waar het ook functioneert als een boodschapper.

Op dezelfde manier is in planten vastgesteld dat fosfatidylinositol gefosforyleerde derivaten ook belangrijke functies hebben in cellulaire signaleringswateruitval.

Referenties

1. Antonson, B. (1997). Fosfathidylinositol -synthase van zoogdierweefsels. Biochimica et Biophysica Acta.
2. Luckey, m. (2008). Biologie Structureel Membraan: met biochemische en biofysische grondslagen. Cambridge University Press.
3. Murray, r., Bender, D., Botham, k., Kennelly, p., Rodwell, V., & Weil, p. (2009). Harper's geïllustreerde biochemie (28e ed.)). McGraw-Hill Medical.
4. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)).
5. Vance, J. EN., & Vance, D. EN. (2008). Biochemie van lipiden, lipoproteïnen en membranen. In Nieuw begrip Biochemistry Vol. 36 (4e ed.)). Elsevier.