포스파티딜은 생체막에 존재 글리세 또는 phosphoglycerides의 인지질 패밀리이다. 평균 세포에서 총 인지질 함량의 약 10 %를 차지합니다.
많은 진핵 생물과 원핵 생물의 원형질막 내부에서 흔합니다. 포유류와 다른 척추 동물에서는 특히 뇌 세포의 막을 풍부하게합니다. 1942 년 Folch와 Wooley가 처음으로 관찰 한 것은이 조직에서였습니다.
포스파티딜 이노시톨의 고전적 표현 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 NEUROtiker)
인산화 된 유도체의 화학 구조와 일부 인산화 된 유도체의 구조는 1959 년에서 1961 년 사이에 Ballou의 연구 그룹에 의해 결정되었습니다.
그것은 막의 풍부함과 관련된 중요한 구조적 기능을 가지고 있지만 수많은 다양한 특수 자극에 의해 촉발되는 세포 신호 과정에 중요한 의미를 갖는 두 번째 메신저의 중요한 원천이기도합니다.
글리코 실화 된 형태는 단백질의 공유 변형에 참여하여 GPI (글리코 실 포스파티딜 이노시톨) "앵커"라고하는 지질 구조를 통해 막에 결합 할 수 있습니다.
구조
대부분의 막 지질과 마찬가지로 포스파티딜 이노시톨은 양친 매성 분자, 즉 친수성 극성 말단과 소수성 비극성 말단을 가진 분자입니다.
일반적인 구조는 1,2- 디아 실 글리세롤 3- 포스페이트 백본을 기반으로합니다. 여기서 위치 1과 2의 탄소에서 에스테르 화 된 두 개의 지방산 사슬은 무극성 꼬리를 나타내고 포스페이트 그룹은 그룹에 부착되어 있습니다. 머리 "는 극지방을 나타냅니다.
헤드 그룹 : 이노시톨
글리세롤 분자의 위치 3에있는 탄소의 포스페이트 그룹에 포스 포디 에스테르 결합을 통해 부착 된 이노시톨 분자는이 인지질의 "헤드"그룹을 나타냅니다.
이노시톨은 모든 탄소 원자 (6)가 각각 하이드 록실 그룹에 연결된 시클로 헥산의 유도체입니다. 그것은식이 요법, 드 노보 합성 경로 또는 자체 재활용에서 소비되는 음식에서 나올 수 있습니다. 뇌 세포와 다른 조직은 포도당 6- 포스페이트에서 생성합니다.
많은 포스파티딜 이노시톨 유도체의 구조는 이노시톨 부분의 일부 하이드 록실 그룹에 포스페이트 그룹이 첨가 된 포스파티딜 이노시톨 분자에 지나지 않는다.
무극성 꼬리
무극성 꼬리의 탄화수소 사슬은 해당 유기체에 따라 16 개에서 플러스 또는 마이너스 24 개의 탄소 원자까지 다양한 길이를 가질 수 있습니다.
이러한 사슬은 포화 (탄소-탄소 단일 결합) 또는 불포화 (탄소-탄소 이중 결합, 단일 불포화 또는 다중 불포화) 일 수 있으며, 다른 인지질과 마찬가지로 글리세롤 3- 포스페이트의 C2 위치에있는 지방산의 인지질과 마찬가지로 포스 파티 드산에서 파생됩니다. 일반적으로 불포화 상태입니다.
이들 지질은 일반적으로 각각 포화 된 탄소 원자와 불포화 된 탄소 원자 18 개 및 20 개의 스테아르 산 및 아라키돈 산에 해당하는 지방산 사슬을 가지고 있습니다.
훈련
다른 인지질과 마찬가지로 포스파티딜 이노시톨은 두 개의 무극성 꼬리와 글리세롤의 위치 3에서 탄소에 부착 된 인산기로만 구성된 극성 머리로 특징 지어지는 구조를 가진 단순한 인지질 인 포스 파티 드산으로 형성됩니다.
드 노보 합성
포스파티딜 이노시톨의 새로운 형성을 위해, 포스 파티 드 산은 ATP와 유사한 고 에너지 분자 인 CTP (시티 딘 트리 포스페이트)와 반응하여 포스파티딜 이노시톨 경로 및 그 유도체의 공통 전구체 인 CDP- 디아 실 글리세롤을 형성합니다. 포스파티딜 글리세롤 및 디 포스파티딜 글리세롤 또는 카디오 리핀.
문제의 반응은 CDP-diacylglycerol synthase 효소에 의해 촉매되며, 이는 microsomal 분획과 내부 미토콘드리아 막을 포함하는 이중 세포 하 위치를 가지고 있습니다.
이후 포스파티딜 이노시톨은 이전 단계에서 생성 된 이노시톨 분자와 CDP- 디아 실 글리세롤 분자 사이의 축합 반응에서 발생합니다.
이 단계는 포유류 세포의 소포체 세포막과 관련된 효소 인 포스파티딜 이노시톨 신타 제 (CDP- 디아 실 글리세롤 : 미오 이노시톨 3- 포스파티딜 트랜스퍼 라제)에 의해 촉매됩니다.
이 과정의 제한 단계를 나타내는 반응은 실제로 생합성 경로의 "상류"에서 발생해야하는 포도당 6- 포스페이트로부터 이노시톨의 형성입니다.
파생 상품의 합성
포스파티딜 이노시톨의 인산화 된 유도체는 포스파티딜 이노시톨 키나제라고 불리는 효소 그룹에 의해 생성되며, 이는 포스페이트 그룹을 모 지질의 이노시톨 부분의 하이드 록실 그룹에 부착시키는 역할을합니다.
풍모
구조적
포스파티딜 세린 및 포스파티딜 글리세롤과 마찬가지로 포스파티딜 이노시톨은 여러 기능을 제공합니다. 그것은 다른 다기능 생물학적 막을 구성하는 지질 이중층의 일부이기 때문에 중요한 구조적 의미를 가지고 있습니다.
많은 단백질이 "GPI 앵커"라고 불리는 것을 통해 세포막에 "결합"하는데, 이는 포스파티딜 이노시톨의 글리코 실화 된 유도체에 지나지 않으며, 이는 단백질을 세포 표면에지지하는 소수성 "앵커"를 제공합니다. 막.
세포 골격의 일부 단백질은 포스파티딜 이노시톨의 인산화 유도체에 결합하며, 이러한 유형의 지질은 또한 세포 외 이입과 관련된 단백질 복합체의 형성을위한 핵 역할을합니다.
세포 신호
예를 들어, 그 유도체는 포유류의 많은 호르몬 관련 신호 전달 과정에서 두 번째 메신저입니다.
"호르몬에 민감한 포스파티딜 이노시톨 시스템"에서 유래하는 가장 중요한 2 차 메신저 중 두 가지는 다양한 기능을 수행하는 이노시톨 1,4,5- 트리 포스페이트 (IP3 또는 이노시톨 트리 포스페이트)와 디아 실 글리세롤입니다. 아래로”폭포에.
IP3는 아드레날린과 같은 두 번째 메신저 시스템에서 사용하는 호르몬 신호 전달 단계에 관여합니다.
이노시톨은 세포질에서 기능을 수행하는 용해성 메신저 인 반면, 디아 실 글리세롤은 지용성이며 막에 결합 된 상태로 유지되며 메신저 역할도합니다.
같은 방식으로, 식물에서 포스파티딜 이노시톨의 인산화 된 유도체도 세포 신호 전달 단계에서 중요한 기능을 가지고 있다는 것이 확인되었습니다.
참고 문헌
- Antonsson, B. (1997). 포유류 조직에서 추출한 포스파티딜 이노시톨 합성 효소. Biochimica et Biophysica Acta.
- Luckey, M. (2008). 막 구조 생물학 : 생화학 적 및 생물 물리학 적 기반. 캠브리지 대학 출판부.
- Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harper 's Illustrated Biochemistry (28th ed.). McGraw-Hill Medical.
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Lehninger 생화학 원리. 오메가 에디션 (5 판).
- Vance, JE, & Vance, DE (2008). 지질, 지단백질 및 막의 생화학. New Comprehensive Biochemistry Vol.36 (4th ed.). 엘스 비어.