Fosfatidylserinstruktur, syntes, funktioner, plats

De fosfatidylserin Det är en lipid som tillhör fosfolipidfamiljen och till gruppen glycerolipider eller fosfoglycerider, som härrör från 1,2-diacylglycerol-3-fosfat. Eftersom den har en aminogrupp i sin struktur, anses den vara en aminofosfolipid och finns i membran av både eukaryota och prokaryota celler..

Det beskrevs för första gången av Folch 1941 som en sekundär komponent av cefalin i nötkreaturs hjärna (ett cerebralt lipidkomplex som också består av fosfatidyletanolamin) och 1952 belyste Baer och Maurukas en viktig del av dess kemiska struktur..

I eukaryoter representerar denna fosfolipid mellan 3 och 15% av membranfosfolipiderna och variationen i dess överflöd beror på organismen, typen av vävnad, typen av cell i fråga och till och med ögonblicket för dess utveckling..

Olika studier har verifierat att det saknas i eukaryoternas mitokondrier, men dess närvaro har rapporterats i cellmembranen hos många bakterier, även om de biosyntetiska vägarna för dess syntes i dessa organismer är olika..

Fördelningen av denna fosfolipid i cellmembran beror i huvudsak på enzymerna som är ansvariga för dess produktion och dess rörelse (translokation) mellan membranmonolagren beror på verkan av aminofosfolipid-flipaser (i jäst) och scramblease och translokaser. (hos däggdjur).

Det är en essentiell lipid för många celler i nervsystemet, i en sådan utsträckning att näringstillskott nu har utvecklats som inkluderar det i deras formuleringar för att förbättra viss hjärnkapacitet och förhindra andras degenerering..

Artikelindex

• 1 Struktur
• 2 Syntes
  • 2.1 I prokaryoter
  • 2.2 I jäst
  • 2.3 I högre eukaryoter (växter och djur)
• 3 funktioner
  • 3.1 På cellytan
  • 3.2 Inuti cellen
• 4 Var finns den??
• 5 Fördelar med intaget
• 6 Kontraindikationer
• 7 Referenser

Strukturera

Fosfatidylserin är en glycerofosfolipid och som sådan härledd från en 1,2-diacylglycerol-3-fosfatmolekyl, det vill säga från en glycerolmolekyl som har två förestrade fettsyrakedjor vid sina kol 1 och 2 och vid kol 3 har en fosfatgrupp.

Liksom alla lipider är fosfatidylserin en amfipatisk molekyl, med en hydrofil polär ände representerad av fosfatgruppen och serinen som binder till den, och en hydrofob apolär ände, bestående av fettsyrakedjor kopplade av esterbindningar..

Namnet "fosfatidylserin" hänvisar till alla möjliga kombinationer av fettsyror, med olika längder och mättnadsgrader, som är fästa vid en glycerolkedja som har en serin bunden till fosfatgruppen på det polära huvudet..

Syntes

I prokaryoter

I prokaryoter produceras fosfatidylserin av fosfatidylserinsyntetasenzymer som associeras med plasmamembranet eller med ribosomala fraktioner, beroende på om de är gramnegativa respektive grampositiva bakterier..

Syntesen av fosfatidylserin i dessa mikroorganismer är reglerad och beror på typen och mängden lipider som finns på den plats där syntetasenzymet finns..

I jäst

Jästfosfatidylserinsyntetas syntetiserar fosfatidylserin från reaktionen mellan CDP-diacylglycerol och serin, vilket genererar fosfatidylserin och CMP. Denna fosfolipid, i dessa organismer, är en viktig mellanprodukt i syntesen av fosfatidylkolin och fosfatidyletanolamin..

Denna reaktion regleras av intracellulära koncentrationer av inositol, vilket har hämmande effekter på enzymet. Andra mekanismer involverar direkt fosforylering av syntetas eller något regulatoriskt enzym som är involverat i den biosyntetiska vägen..

I högre eukaryoter (växter och djur)

I organismer som växter och djur (av vissa författare betraktas som högre eukaryoter) sker syntesen av fosfatidylserin genom en kalciumberoende basutbytesreaktion genom enzymer associerade med det endoplasmiska retikulumet..

I denna typ av reaktion syntetiseras fosfolipider från befintliga fosfolipider, från vilka den polära gruppen avlägsnas och utbyts med en molekyl av L-serin..

I växter finns två fosfatidylserinsyntetaser: en som katalyserar den kalciumberoende basförändringsreaktionen och en annan som katalyserar en reaktion som liknar den som förekommer i jäst från CDP-diacylglycerol..

Däggdjur har också två fosfatidylserinsyntetaser: en katalyserar syntesen av fosfatidylserin genom en utbytesreaktion mellan en fosfatidyletanolamin och en serin och den andra gör detsamma, men använder en fosfatidylkolin som bassubstrat..

Funktioner

Fosfatidylserin finns i alla typer av eukaryota celler; och hos däggdjur har det visats att även om det inte är lika rikligt i alla vävnader och det inte är en av fosfolipiderna som finns i större andel, är det viktigt för cellernas överlevnad.

Fettsyrakedjorna associerade med fosfatidylserinmolekyler i cellerna i nervsystemet hos många ryggradsdjur spelar en grundläggande roll för detta.

På cellytan

Förutom dess strukturella funktioner för etablering av biologiska membran markerar "omfördelning" av fosfatidylserin början på många fysiologiska processer på cellulär nivå hos däggdjur, så det kan sägas att det är involverat i olika cellulära signalprocesser.

Exempel på dessa processer är blodkoagulering, där fosfatidylserin translokeras mot det yttre monoskiktet av plasmamembranet på blodplättar, vilket bidrar till ackumulering av olika koagulationsfaktorer mot ytan av dessa celler..

En liknande process inträffar under mognad av spermaceller, men anses snarare som en "avledning" av den asymmetriska fördelningen av denna fosfolipid (som berikar plasmamembranets inre yta).

De initiala händelserna av programmerad celldöd (apoptos) kännetecknas också av exponeringen av fosfatidylserinmolekyler mot cellytan, vilket "markerar" apoptotiska celler för nedbrytning genom fagocytiska celler eller makrofager..

Inuti cellen

De intracellulära funktionerna hos fosfatidylserin är nära besläktade med dess något katjoniska egenskaper, eftersom den genom sin laddning kan associeras med olika perifera proteiner som har negativt laddade regioner..

Bland dessa proteiner kan vissa kinaser och GTPaser markeras, vilka aktiveras när de associeras med fosfolipiden i fråga..

Fosfatidylserin deltar i "märkningen" av vissa proteiner för att rikta dem mot fagosomerna i återvinnings- eller nedbrytningsvägar och även i att modifiera andras katalytiska aktivitet..

Det har visat sig att bildningen av vissa jonkanaler beror på sambandet mellan proteinerna som utgör dem och fosfatidylserin..

Det är en källa till föregångare för syntes av andra fosfolipider, såsom fosfatidyletanolamin, som kan bildas från dekarboxylering av fosfatidylserin (fosfatidylserin är föregångaren till mitokondriell fosfatidyletanolamin).

Var finns den?

Fosfatidylserin, som de flesta fosfolipider, finns i nästan alla cellmembran och berikar cellmembranen i nervvävnader; och i ögat är det särskilt rikligt i näthinnan.

I celler där det finns, i större eller mindre utsträckning, finns det vanligtvis i det inre monoskiktet i plasmamembranet och i endosomer, men det är sällsynt i mitokondrier.

Som beskrivs 1941, tillsammans med fosfatidyletanolamin, är fosfatidylserin en del av ett ämne som kallas cefalin i hjärnan hos många däggdjur..

Fördelar med intaget

Betydelsen av fosfatidylserin för nervsystemets funktion har studerats omfattande och i flera decennier har man ansett att dess intag kan vara fördelaktigt för centrala nervsystemets hälsa..

Flera studier har dragit slutsatsen att tillsats av fosfatidylserin i kosten som näringstillskott kan ha positiva effekter på förbättring av minne, inlärning, koncentration och humörsnedgång i samband med ålder eller åldrande.

Det antas förhindra förlust av minne och andra kognitiva aktiviteter som resonemang, abstrakt tänkande, psykomotorisk försämring, förändringar i personlighet och beteende och andra viktiga mentala funktioner.

I några mer specifika studier på patienter med minnesproblem bidrog intaget av fosfatidylserin direkt till inlärning av namn och ansikten, återkallande av namn och ansikten och ansiktsigenkänning.

En naturlig källa till denna fosfolipid är fisk. De arter som regelbundet ingår i näringstillskott erhålls dock från hjärnbarken hos nötkreatur eller från sojabönor..

Båda typerna av fosfolipider har samma funktioner, men skiljer sig åt i egenskaperna hos fettsyrorna i deras apolära svansar..

Det har också föreslagits att icke-membranassocierat fosfatidylserin som ett tillskott (exogent) kan bidra till cellulärt försvar mot oxidativ stress.

Kontraindikationer

De första studierna och de kliniska prövningarna som gjordes med denna fosfolipid som näringstillskott visade att dess intramuskulära administrering kan orsaka irritation och ”brännskador” och att dess intravenösa administrering inte har några kända negativa effekter..

Oralt administrerat verkar det vara ett säkert läkemedel, men i doser större än 600 mg administrerat strax före sänggåendet kan det orsaka sömnlöshet. Rapporter visar dock att det är säkert och effektivt, särskilt om det kombineras med en hälsosam livsstil, som inkluderar fysisk träning och god näring..

Även om ett stort antal studier har visat att intag av denna fosfolipid inte medför skadliga förändringar i blodbiokemi, är en av de möjliga kontraindikationerna relaterade till överföringen av infektionssjukdomar som spongiform encefalopati på grund av konsumtionen av hjärnextrakt kontaminerat med prioner..

Referenser

1. Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biokemi (4: e upplagan). Boston, USA: Brooks / Cole. CENGAGE Learning.
2. Jorissen, B., Brouns, F., van Boxtel, M., Ponds, R., Verhey, F., & Jolles, J. (2002). Påverkan av sojaderiverad fosfatidylserin på kognition vid åldersassocierad minnesnedsättning. Nutritional Neuroscience, 4, 121-134.
3. Kidd, P. M. (1996). Fosfatidylserin; Membran näringsämne för minne. En klinisk och mekanisk bedömning. Alternativ medicinsk recension, 1(2), 70-84.
4. Kingsley, M. (2006). Effekter av fosfatidylserintillskott på tränande människor, 36(8), 657-669.
5. Luckey, M. (2008). Membranstrukturbiologi: med biokemiska och biofysiska fundament. Cambridge University Press.
6. Segawa, K., & Nagata, S. (2015). En apoptotisk "Eat Me" -signal: Fosfatidylserinexponering. Trender inom cellbiologi, 1-12.
7. Vance, J. E. (2008). Fosfatidylserin och fosfatidyletanolamin i däggdjursceller: två metaboliskt relaterade aminofosfolipider. Journal of Lipid Research, 49(7), 1377-1387.
8. Vance, J. E., & Steenbergen, R. (2005). Metabolism och funktioner av fosfatidylserin. Framsteg inom lipidforskning, 44, 207-234.
9. Vance, J. E., & Tasseva, G. (2013). Bildning och funktion av fosfatidylserin och fosfatidyletanolamin i däggdjursceller. Biochimica et Biophysica Acta - Molekylär och cellbiologi av lipider, 1831(3), 543-554.