Plik fosfatydyloinozytol Jest fosfolipidem z rodziny glicerofosfolipidów lub fosfoglicerydów, które są obecne w błonach biologicznych. Stanowi około 10% całkowitej zawartości fosfolipidów w przeciętnej komórce.
Występuje często we wnętrzu błony plazmatycznej wielu eukariontów i prokariotów. U ssaków i innych kręgowców szczególnie wzbogaca błony komórek mózgowych; i właśnie w tych tkankach został po raz pierwszy zaobserwowany przez Folcha i Wooleya w 1942 roku.
Jego struktura chemiczna, jak również niektóre z jego fosforylowanych pochodnych, została określona przez grupę badawczą Ballou w latach 1959-1961..
Pełni ważne funkcje strukturalne związane z obfitością w błonach, ale jest również ważnym źródłem wtórnych posłańców, które mają ważne implikacje w procesach sygnalizacji komórkowej, które są wyzwalane przez liczne i różnorodne specjalne bodźce..
Jego glikozylowana forma bierze udział w kowalencyjnej modyfikacji białek, która umożliwia im wiązanie się z błonami poprzez struktury lipidowe zwane „kotwicami” GPI (glikozylofosfatydyloinozytol).
Indeks artykułów
Podobnie jak większość lipidów błonowych, fosfatydyloinozytol jest cząsteczką amfipatyczną, to znaczy jest cząsteczką z hydrofilowym końcem polarnym i hydrofobowym niepolarnym końcem..
Jego ogólna struktura oparta jest na szkielecie 1,2-diacyloglicerolo-3-fosforanu, gdzie dwa łańcuchy kwasów tłuszczowych zestryfikowane na atomach węgla w pozycjach 1 i 2 reprezentują ogony niepolarne, a grupa fosforanowa, przyłączona do grupy „głowa” reprezentuje region polarny.
Cząsteczka inozytolu przyłączona przez wiązanie fosfodiestrowe do grupy fosforanowej na węglu w pozycji 3 cząsteczki glicerolu reprezentuje grupę „głowy” tego fosfolipidu..
Inozytol jest pochodną cykloheksanu, w której wszystkie atomy węgla (6) są połączone z grupą hydroksylową. Może pochodzić z pożywienia spożywanego w diecie, z drogi syntezy de novo lub z własnego recyklingu. Komórki mózgowe, a także w mniejszym stopniu inne tkanki, wytwarzają ją z 6-fosforanu glukozy.
Struktura wielu pochodnych fosfatydyloinozytolu to nic innego jak cząsteczka fosfatydyloinozytolu, do której dodano grupy fosforanowe w niektórych grupach hydroksylowych części inozytolu.
Łańcuchy węglowodorowe ogonów niepolarnych mogą mieć różną długość od 16 do plus lub minus 24 atomów węgla, w zależności od danego organizmu..
Łańcuchy te mogą być nasycone (wiązania pojedyncze węgiel-węgiel) lub nienasycone (wiązania podwójne węgiel-węgiel; jednonienasycone lub wielonienasycone) i podobnie jak inne fosfolipidy pochodzące z kwasu fosfatydowego, kwas tłuszczowy w pozycji C2 3-fosforanu glicerolu jest zwykle nienasycone.
Zwykle te lipidy mają łańcuchy kwasów tłuszczowych odpowiadające kwasowi stearynowemu i kwasowi arachidonowemu o 18 i 20 atomach węgla, odpowiednio jeden nasycony, a drugi nienasycony..
Fosfatydyloinozytol, podobnie jak inne fosfolipidy, powstaje z kwasu fosfatydowego, prostego fosfolipidu, którego strukturę charakteryzują dwa niepolarne ogony i polarna głowa złożona wyłącznie z grupy fosforanowej przyłączonej do węgla w pozycji 3 glicerolu.
Dla edukacji de novo fosfatydyloinozytol, kwas fosfatydowy reaguje z CTP (trifosforan cytydyny), wysokoenergetyczną cząsteczką analogiczną do ATP, i tworzy CDP-diacyloglicerol, który jest wspólnym prekursorem w szlaku fosfatydyloinozytolu i jego pochodnych, fosfatydyloglicerolu o difosfatydyloglicerolu i kardiolooglicerylu.
Omawiana reakcja jest katalizowana przez enzym syntazę CDP-diacyloglicerolu, który ma podwójną lokalizację subkomórkową obejmującą frakcję mikrosomalną i wewnętrzną błonę mitochondrialną..
Fosfatydyloinozytol następnie powstaje w wyniku reakcji kondensacji między cząsteczką inozytolu a cząsteczką CDP-diacyloglicerolu wynikającej z poprzedniego etapu.
Ten etap jest katalizowany przez syntazę fosfatydyloinozytolu (CDP-diacyloglicerol: 3-fosfatydylotransferaza mioinozytolu), enzym związany z błoną siateczki endoplazmatycznej komórek ssaków..
Reakcją, która stanowi ograniczający etap tego procesu, jest w rzeczywistości tworzenie inozytolu z 6-fosforanu glukozy, co musi zachodzić „przed” szlakiem biosyntezy..
Fosforylowane pochodne fosfatydyloinozytolu są wytwarzane przez grupę enzymów zwanych kinazami fosfatydyloinozytolu, które są odpowiedzialne za przyłączanie grup fosforanowych do grup hydroksylowych inozytolowej części macierzystego lipidu.
Podobnie jak fosfatydyloseryna i fosfatydyloglicerol, fosfatydyloinozytol spełnia wiele funkcji. Ma ważne implikacje strukturalne, ponieważ jest częścią dwuwarstw lipidowych, które tworzą różne i wielofunkcyjne błony biologiczne.
Wiele białek „wiąże się” z błonami komórkowymi poprzez tak zwane „kotwice GPI”, które są niczym innym jak glikozylowanymi pochodnymi fosfatydyloinozytolu, które zapewniają białkom hydrofobową „kotwicę”, która podtrzymuje je na powierzchni błony komórkowej..
Niektóre białka cytoszkieletu wiążą się z fosforylowanymi pochodnymi fosfatydyloinozytolu, a ten typ lipidów służy również jako jądro do tworzenia kompleksów białkowych biorących udział w egzocytozie.
Na przykład jego pochodne są drugimi przekaźnikami w wielu procesach sygnalizacyjnych związanych z hormonami u ssaków..
Dwoma najważniejszymi wtórnymi przekaźnikami wywodzącymi się z tak zwanego „wrażliwego na hormony układu fosfatydyloinozytolu” są 1,4,5-trifosforan inozytolu (IP3 lub trifosforan inozytolu) i diacyloglicerol, które pełnią różne funkcje..
IP3 bierze udział w kaskadzie sygnalizacji hormonalnej wykorzystywanej przez systemy drugiego przekaźnika, takie jak adrenalina.
Inozytol jest rozpuszczalnym posłańcem, który pełni swoje funkcje w cytozolu, podczas gdy diacyloglicerol jest rozpuszczalny w tłuszczach i pozostaje związany w błonie, gdzie pełni również funkcję przekaźnika..
Podobnie w roślinach ustalono, że fosforylowane pochodne fosfatydyloinozytolu pełnią również ważne funkcje w kaskadach sygnalizacyjnych komórek..
Jeszcze bez komentarzy