Эфирный липид
В биохимии эфирный липид относится к любому липиду , в котором липидная «хвостовая» группа присоединена к основной цепи глицерина через эфирную связь в любом положении. Напротив, обычные глицерофосфолипиды и триглицериды представляют собой триэфиры . [ 1 ] К структурным типам относятся:
- Эфирные фосфолипиды : известно, что фосфолипиды имеют «хвосты», связанные с эфиром, вместо обычной сложноэфирной связи. [ 1 ]
- Эфир на sn-1, сложный эфир на sn-2 : «эфирные липиды» в контексте бактерий и эукариот относятся к этому классу липидов. По сравнению с обычным 1,2-диацил-sn-глицерином (DAG), связь sn-1 заменена сложноэфирной связью. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
В зависимости от того, является ли липид sn-1 ненасыщенным рядом с эфирной связью, их можно далее разделить на алкенилацилфосфолипиды («плазменилфосфолипид», 1-0-алк-1'-енил-2-ацил-sn-глицерин) и алкил-ацилфосфолипиды («плазманилфосфолипид»). Этот класс липидов играет важную роль в передаче сигналов и структуре клеток человека. [ 4 ]
- Эфир на sn-2 и sn-3 : этот класс с перевернутой хиральностью фосфатного соединения называется «архейным эфирным липидом». За немногими (если таковые имеются) исключениями он встречается только среди архей . Часть, за исключением фосфатной группы, известна как археол . [ 5 ] [ 6 ]
- Эфирные аналоги триглицеридов : 1-алкилдиацил-sn-глицерины (алкилдиацилглицерины) встречаются в значительных количествах у морских животных. [ 5 ]
- Другие эфирные липиды : ряд других липидов, не принадлежащих ни к одному из вышеперечисленных классов, содержат эфирную связь. Например, семинолипид , жизненно важная часть семенников и сперматозоидов, имеет эфирную связь. [ 1 ]
Термин « плазмалоген » может относиться к любому эфирному липиду с винилэфирной углерод-углеродной связью, т.е. к липиду с двойной связью рядом с эфирной связью. Без уточнения он обычно относится к алкенилацилфосфолипидам, но также существуют «нейтральные плазмалогены» (алкенилдиацилглицерины) и «диплазмалогены» (диалкенилфосфолипиды). [ 1 ] Прототипическим плазмалогеном является фактор активации тромбоцитов . [ 7 ]
У эукариотов
[ редактировать ]Биосинтез
[ редактировать ]Для образования эфирной связи у млекопитающих необходимы два фермента: дигидроксиацетонфосфатацилтрансфераза (DHAPAT) и алкилдигидроксиацетонфосфатсинтаза (ADAPS), которые находятся в пероксисоме . [ 8 ] Соответственно, пероксисомальные дефекты часто приводят к нарушению продукции эфирных липидов.
Эфиры моноалкилглицерина (MAGE) также генерируются из 2-ацетил MAGE (предшественников PAF) с помощью KIAA1363 .
Функции
[ редактировать ]Структурный
[ редактировать ]Плазмалогены, а также некоторые 1-О-алкиллипиды повсеместно распространены, а иногда и являются основными частями мембран млекопитающих клеточных . [ 9 ] Гликозилфосфатидилинозитоловый якорь белков млекопитающих обычно состоит из 1 - O-алкиллипида. [ 1 ]
Второй мессенджер
[ редактировать ]Различия в катаболизме эфирных глицерофосфолипидов специфическими фосфолипаз ферментами могут быть вовлечены в образование липидных систем вторичных мессенджеров , таких как простагландины и арахидоновая кислота , которые важны для передачи сигнала. [ 10 ] Эфирные липиды также могут действовать непосредственно в передаче сигналов клеткам, поскольку фактор активации тромбоцитов представляет собой сигнальную молекулу эфирного липида, которая участвует в функции лейкоцитов млекопитающих в иммунной системе . [ 11 ]
антиоксидант
[ редактировать ]Другой возможной функцией липидов эфира плазмалогена является антиоксидантное действие защитное действие против окислительного стресса было продемонстрировано , поскольку в культуре клеток , и поэтому эти липиды могут играть роль в метаболизме липопротеинов сыворотки . [ 12 ] Эта антиоксидантная активность обусловлена тем, что двойная связь енолового эфира подвергается воздействию различных активных форм кислорода . [ 13 ]
Синтетические эфирные аналоги липидов
[ редактировать ]Синтетические аналоги эфирных липидов обладают цитостатическими и цитотоксическими свойствами, вероятно, за счет разрушения структуры мембраны и действия в качестве ингибиторов ферментов в путях передачи сигнала, таких как протеинкиназа C и фосфолипаза C.
токсичный аналог эфирного липида милтефозин Недавно был введен в качестве перорального средства для лечения тропической болезни лейшманиоза , вызываемой лейшманией , протозойным паразитом с особенно высоким содержанием эфирных липидов в мембранах. [ 14 ]
В архее
[ редактировать ]Клеточная мембрана архей состоит в основном из эфирных фосфолипидов. Эти липиды имеют перевернутую хиральность по сравнению с бактериальными и эукариотическими мембранами — загадка, известная как « липидное разделение ». «Хвостовые» группы также представляют собой не просто н-алкильные группы, а высокометилированные цепи, состоящие из насыщенных изопреноидных звеньев (например, фитанила ). [ 15 ]
разнообразные модификации основного скелета архей Среди разных групп архей возникли .
- Два хвоста могут быть связаны вместе, образуя макроциклический липид. [ 15 ]
- Биполярные макроциклические тетраэфирные липиды ( кальдархеол ) с двумя глицериновыми единицами, соединенными двумя C 40 «хвостовыми» цепями , образуют ковалентно связанные «бислои». [ 16 ] [ 15 ]
- Некоторые такие ковелантные бислои имеют поперечные связи между двумя цепями, образуя молекулу H-образной формы. [ 15 ]
- Кренархеол представляет собой тетраэфирную основную цепь с циклопентановым и циклогексановым кольцами на сшитых «хвостах». [ 15 ]
- Некоторые липиды заменяют глицериновую основу четырехуглеродными полиолами (тетриолами). [ 15 ]
У бактерий
[ редактировать ]Эфирные фосфолипиды являются основной частью клеточной мембраны анаэробных бактерий. [ 1 ] Эти липиды могут представлять собой 1-О-алкил, 2-О-алкил или 1,2-О-диалкил. Некоторые группы, например археи, развили тетраэфирные липиды. [ 17 ]
У прокариот
[ редактировать ]Некоторые эфирные липиды, обнаруженные у морских животных, представляют собой S- батиловый спирт , S- химиловый спирт и S- селахиловый спирт .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Кристи В. «Эфирные липиды — эфиры глицерина, плазмалогены, альдегиды, структура, биохимия, состав и анализ» . www.lipidmaps.org .
- ^ Дин Дж. М., Лоди И. Дж. (февраль 2018 г.). «Структурная и функциональная роль эфирных липидов» . Белок и клетка . 9 (2): 196–206. дои : 10.1007/s13238-017-0423-5 . ПМЦ 5818364 . ПМИД 28523433 .
- ^ Форд Д.А., Гросс RW (июль 1990 г.). «Дифференциальный метаболизм молекулярных подклассов и видов дирадилглицерина диглицеридкиназой мозга кролика» . Журнал биологической химии . 265 (21): 12280–6. дои : 10.1016/S0021-9258(19)38342-5 . ПМИД 2165056 . S2CID 1042240 .
- ^ Дин, Дж. М.; Лоди, Эй Джей (февраль 2018 г.). «Структурная и функциональная роль эфирных липидов» . Белок и клетка . 9 (2): 196–206. дои : 10.1007/s13238-017-0423-5 . ПМЦ 5818364 . ПМИД 28523433 .
- ^ Jump up to: а б Вильянуэва, Лаура; фон Мейенфельдт, Ф.А. Бастиан; Вестбай, Александр Б.; Ядав, Субхаш; Хопманс, Эллен Дж.; Дутил, Лоу Э.; Дамсте, Яап С. Синнингхе (январь 2021 г.). «Преодоление разрыва в мембранных липидах: бактерии супертипа группы FCB обладают потенциалом синтезировать архейные эфирные липиды» . Журнал ISME . 15 (1): 168–182. Бибкод : 2021ISMEJ..15..168В . дои : 10.1038/s41396-020-00772-2 . ПМЦ 7852524 . ПМИД 32929208 .
- ^ «Ди- и тетраалкилэфирные липиды архей» . Lipidmaps.org .
- ^ Уотсон Р.Р., Де Мистер Ф., ред. (2014). Жирные кислоты омега-3 для здоровья мозга и нервной системы . Эльзевир Академик Пресс. дои : 10.1016/C2012-0-06006-1 . ISBN 978-0-12-410527-0 .
- ^ Хаджра АК (1995). «Биосинтез глицеролипидов в пероксисомах (микротельцах)». Прогресс в исследованиях липидов . 34 (4): 343–64. дои : 10.1016/0163-7827(95)00013-5 . ПМИД 8685243 .
- ^ Палтауф Ф (декабрь 1994 г.). «Эфирные липиды в биомембранах». Химия и физика липидов . 74 (2): 101–39. дои : 10.1016/0009-3084(94)90054-X . ПМИД 7859340 .
- ^ Спектор А.А., Йорек М.А. (сентябрь 1985 г.). «Состав мембранных липидов и клеточная функция» . Журнал исследований липидов . 26 (9): 1015–35. дои : 10.1016/S0022-2275(20)34276-0 . ПМИД 3906008 . Архивировано из оригинала 10 октября 2008 г. Проверено 8 марта 2007 г.
- ^ Демопулос Калифорния, Пинкард Р.Н., Ханахан DJ (октябрь 1979 г.). «Фактор активации тромбоцитов. Доказательства использования 1-O-алкил-2-ацетил-sn-глицерил-3-фосфорилхолина в качестве активного компонента (новый класс липидных химических медиаторов)» . Журнал биологической химии . 254 (19): 9355–8. дои : 10.1016/S0021-9258(19)83523-8 . ПМИД 489536 .
- ^ Броше Т., Платт Д. (август 1998 г.). «Биологическое значение плазмалогенов в защите от окислительного повреждения». Экспериментальная геронтология . 33 (5): 363–9. дои : 10.1016/S0531-5565(98)00014-X . ПМИД 9762517 . S2CID 20977817 .
- ^ Энгельманн Б. (февраль 2004 г.). «Плазмалогены: мишени для оксидантов и основных липофильных антиоксидантов». Труды Биохимического общества . 32 (Часть 1): 147–50. дои : 10.1042/BST0320147 . ПМИД 14748736 .
- ^ Люкс Х., Хейз Н., Кленнер Т., Харт Д., Оппердоес Ф.Р. (ноябрь 2000 г.). «Эфирно-липидный (алкил-фосфолипидный) обмен и механизм действия эфирно-липидных аналогов у Leishmania». Молекулярная и биохимическая паразитология . 111 (1): 1–14. дои : 10.1016/S0166-6851(00)00278-4 . ПМИД 11087912 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Кафорио, Антонелла; Дриссен, Арнольд Дж. М. (2017). «Архейные фосфолипиды: структурные свойства и биосинтез» (PDF) . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Молекулярная и клеточная биология липидов . 1862 (11): 1325–1339. дои : 10.1016/j.bbalip.2016.12.006 . ПМИД 28007654 . S2CID 27154462 .
- ^ Кога Ю., Мории Х. (ноябрь 2005 г.). «Последние достижения в структурных исследованиях эфирных липидов архей, включая сравнительные и физиологические аспекты» . Бионауки, биотехнологии и биохимия . 69 (11): 2019–34. дои : 10.1271/bbb.69.2019 . ПМИД 16306681 .
- ^ Гросси, В; Моллекс, Д; Винсон-Ложье, А; Хакил, Ф; Пактон, М; Краво-Лоро, C (1 мая 2015 г.). «Липиды моно- и диалкилового эфира глицерина в анаэробных бактериях: данные о биосинтезе мезофильного восстановителя сульфатов Desulfatibacillum alkenivorans PF2803T» . Прикладная и экологическая микробиология . 81 (9): 3157–68. Бибкод : 2015ApEnM..81.3157G . дои : 10.1128/АЕМ.03794-14 . ПМЦ 4393425 . ПМИД 25724965 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Эфир + фосфолипиды Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)