Diacylglycerolstruktur, biosyntes, funktioner

929
Jonah Lester

De diacylglycerol eller 1,2-diacylglycerol, är en enkel lipidmolekyl, mellanprodukt i syntesen av fosfolipider som tillhör gruppen glycerofosfolipider eller fosfoglycerider, som har den gemensamma egenskapen att ha en glycerolmolekyl som huvudskelett.

Det är avgörande för alla levande organismer, i en sådan utsträckning att de genetiska produkter som är nödvändiga för deras syntes är väsentliga för cellernas livskraft och deras nivåer är strikt reglerade i cellen..

Fishers projektion för Diacylglycerol (Källa: Mzaki [Public domain] via Wikimedia Commons)

Bakterier, jäst, växter och djur kan metabolisera diacylglycerol och extrahera energi från fettsyror förestrade till två av dess kolatomer, så det representerar också en energireservoar.

Diacylglycerol deltar både i upprättandet av strukturen för lipid-dubbelskiktet som utgör alla biologiska membran, liksom i den mellanliggande metabolismen av andra lipider och i olika signalvägar som en andra budbärare..

Dess aktiverade derivat, CDP-diacylglycerol (CDP är en analog av ATP, en högenergimolekyl), är en viktig föregångare vid syntes av många andra membranlipider..

Med upptäckten av enzymer relaterade till denna lipid har det fastställts att de cellulära responserna som är beroende av den är ganska komplexa, förutom att de har många andra funktioner, kanske okända, till exempel i olika metaboliska vägar.

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Biosyntes
    • 2.1 Andra syntesvägar
  • 3 funktioner
    • 3.1 Som en föregångare lipid
    • 3.2 Metabolisk
    • 3.3 Strukturell
    • 3.4 I cellsignalering
  • 4 Referenser

Strukturera

Diacylglycerol, som dess lipidnatur etablerar det, är en amfipatisk förening, eftersom den har två hydrofoba apolära alifatiska kedjor och en hydrofil polär region eller "huvud", sammansatt av den fria hydroxylgruppen..

Strukturen för denna förening är ganska enkel: glycerol, en alkohol med tre kolatomer och tre hydroxylgrupper, binder genom syreatomerna associerade med kolerna i position 1 och 2 till två kedjor av fettsyror. (Genom esterbindningar) , som utgör de apolära kedjorna.

Den polära gruppen motsvarar då den obundna hydroxylgruppen, den i C3-positionen för glycerolmolekylen..

Eftersom den inte har några "ytterligare" polära grupper, är diacylglycerol en liten lipid, och dess "enkla" komposition ger den mycket speciella egenskaper vid utförandet av dess multipla funktioner..

Biosyntes

Syntes de novo Diacylglycerol kan förekomma på två sätt:

  1. Den första är från triglyceridmobilisering och involverar syntes av diacylglycerol från glycerol 3-fosfat.
  2. Den andra är från dihydroxiacetonfosfat, en glykolytisk mellanprodukt producerad i steget katalyserad av enzymet aldolas, där fruktos 1,6-bisfosfat klyvs i glyceraldehyd 3-fosfat och dihydroxiacetonfosfat.

På något sätt måste både glycerol-3-fosfat och dihydroxiacetonfosfat genomgå modifieringar som involverar acyleringssteg (tillsats av acylgrupper eller fettsyrakedjor), först bildar lysofosfatidinsyra (med en enda kedja) och sedan syrafosfatid (med två kedjor).

Fosfatidinsyra är en av de enklaste fosfolipiderna, eftersom den består av en 1,2-diacylglycerolmolekyl till vilken en fosfatgrupp har fästs till C3-positionen för glycerol genom en fosfodiesterbindning.

Fosfatgruppen i denna position hydrolyseras genom verkan av fosfatidinsyrafoshydrolaser (PAP) -enzymer. "Fosfatidinsyra Fosfohydrolaser”).

Under båda vägarna för diacylglycerolproduktion tillsätts fettsyrakedjor sekventiellt och i separata subcellulära avdelningar. En tillsätts i mitokondrier och peroxisomer och den andra i endoplasmatisk retikulum.

Andra syntesvägar

Diacylglycerol produceras inte bara genom syntes de novo i celler: det finns alternativa vägar som syntetiserar det från befintliga fosfolipider och tack vare verkan av enzymer såsom fosfolipas C, fosfolipas D och sfingomyelin-syntas.

Diacylglycerolen som framställs genom dessa alternativa vägar används inte för metaboliska ändamål, det vill säga för att erhålla energi från β-oxidationen av fettsyrorna i de apolära kedjorna, utan för signaländamål, huvudsakligen.

Funktioner

Diacylglycerol har flera funktioner i olika cellulära sammanhang. Dessa funktioner inkluderar dess deltagande som en föregångarmolekyl för andra lipider, i energimetabolism, som en sekundär budbärare, och strukturella funktioner, bland andra..

Som en föregångare lipid

Det har bestämts att diacylglycerol kan vara en föregångare till andra fosfolipider, specifikt fosfatidyletanolamin och fosfatidylkolin. Processen sker genom överföring av aktiverade alkoholer till hydroxylen i C3-positionen i diacylglycerolmolekylen.

Denna lipid kan också användas för att producera triglycerider genom förestring av en annan fettsyra vid 3-kolpositionen i glyceroldelen, en reaktion katalyserad av diacylglycerolacyltransferaser som finns i det endoplasmiska retikulumet eller i plasmamembranet..

Tack vare verkan av diacylglycerolkinasenzymer kan diacylglycerol vara föregångarmolekylen för fosfatidinsyra på grund av föreningen av en fosfatgrupp på C3-kolet; fosfatidinsyra är i sin tur en av de väsentliga föregångarna till de flesta glycerofosfolipider.

Metabolisk

Diacylglycerol fungerar inte bara som en föregångarmolekyl för andra fosfolipider, till vilka grupper av olika natur kan tillsättas hydroxylen i C3-positionen, utan en av dess huvudfunktioner är också att fungera som en källa till fettsyror för förvärv av energi genom β-oxidation.

Strukturell

Liksom andra lipider som finns i biologiska membran, har diacylglycerol bland andra funktioner strukturella konsekvenser som gör det viktigt för bildandet av dubbelskikt och andra lika viktiga lipider ur strukturell synvinkel..

I cellsignalering

Många intracellulära signaler som uppträder som svar på olika typer av stimuli resulterar i omedelbar alstring av diacylglycerolmolekyler, för vilka cellen använder många proteiner som är ansvariga för diacylglycerolberoende signalering.

Denna signalväg "väg" involverar produktion, eliminering och respons. Så, varaktigheten och intensiteten för en given signal bestäms av modifieringen av diacylglycerol i membranen.

Vidare är diacylglycerolen som produceras under hydrolysen av fosfatidylinositol och dess fosforylerade derivat en viktig andra budbärare för signalvägarna för många hormoner hos däggdjur..

Referenser

  1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., ... Walter, P. (2004). Essentiell cellbiologi. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
  2. Carrasco, S. och Mérida, I. (2006). Diacylglycerol, när enkelhet blir komplex. Trender inom biokemiska vetenskaper, 1-10.
  3. Fox, S. I. (2006). Mänsklig psykologi (9: e upplagan). New York, USA: McGraw-Hill Press.
  4. Rawn, J. D. (1998). Biokemi. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
  5. Vance, J. E., & Vance, D. E. (2008). Biokemi av lipider, lipoproteiner och membran. I New Comprehensive Biochemistry Vol.36 (4: e upplagan). Elsevier.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.