글리세롤 -3- 포스페이트 대사 생체막의 일부에 다수의 기능을 갖는, 인산기와 에스테르 결합을 갖는 글리세롤 분자이다. 이 분자는 글루코 네오 제네시스, 트리 아실 글리세롤 생합성 및 디아 실 글리세롤 (DAG)과 같은 2 차 메신저 생합성을위한 대사 산물 역할을합니다.
글리세롤 3- 포스페이트의 다른 기능은 카디오 리핀, 플라스마로 겐 및 알킬 아실 글리세로 인지질과 같은 글리세로 인지질의 생합성입니다. 또한 NAD + 가 세포질에서 재생되도록하는 셔틀에 참여 합니다.
출처 : Mzaki
구조 및 특성
글리세롤 3- 포스페이트의 실험식은 C 3 H 9 O 6 P이며 3 개의 탄소 원자를 가지고 있습니다. 탄소 원자 1과 3 (C-1과 C-3)은 히드 록시 메틸기 (-CH2OH)를 형성하고 탄소 원자 2 (C-2)는 히드 록시 메틸렌 기 (-CHOH)를 형성합니다. C-3의 히드 록시 메틸기의 산소 원자는 인산염 기와 에스테르 결합을 형성합니다.
1,2,3- 프로판 트리 올, 1- (인산이 수소) 및 2,3- 디 히드 록시 프로필 인산이 수소, 3- 포스 포 글리세롤과 같은 글리세롤 3- 포스페이트의 동의어가 있습니다. 분자량은 172.07g / mol입니다.
글리세롤 3- 인산염의 인산염 그룹의 가수 분해로 인한 표준 Gibbs 자유 에너지 변화 (ΔGº)는 -9.2 KJ / mol입니다.
이 대사 산물은 해당 과정의 중간체로 전환됩니다. 세포 에너지 부하가 높으면 해당 과정을 통한 흐름이 감소하고 DHAP (dihydroxyacetone phosphate)가 생합성 경로의 시작 물질로 사용됩니다.
풍모
포도당 생성과 오탄당 인산 경로
글리세롤은 단백 동화 경로의 대사 산물 역할을합니다. 이를 위해서는 글리세롤 키나아제와 글리세롤 포스페이트 탈수소 효소가 디 하이드 록시 아세톤-인산 중간체 (DHAP)를 형성하는 데 필요한 두 단계를 통해 해당 과정 중간체로 전환되어야합니다.
효소 글리세롤 키나아제는 ATP (아데노신 트리 포스페이트)에서 글리세롤로의 인산기 전달을 촉매하여 글리세롤 3- 포스페이트와 ADP (아데노신 디 포스페이트)를 형성합니다. 다음으로 글리세롤 3- 포스페이트 탈수소 효소는 글리세롤 3- 포스페이트의 C-2가 산화되어 2 개의 전자를 잃는 산화-환원 반응을 촉매합니다.
글리세롤 3- 포스페이트 (환원)의 전자는 NAD + (산화) 로 전달되어 DHAP (산화) 및 NADH (환원)를 형성합니다. DHAP는 글리코겐 및 뉴클레오티드 생합성과 같은 동화 경로를위한 탄소 골격을 제공하는 해당 과정의 중간 대사 산물입니다.
포도당 생성에 의해 형성된 포도당 6- 인산은 글리코겐 생합성 또는 오탄당 인산 경로로 진행될 수 있습니다. 간에서 글리코겐 생합성 과정에서 포도당 6- 인산은 포도당 1- 인산으로 전환됩니다. 5 탄당 인산 경로 동안 포도당 6- 인산은 리보스 5- 인산으로 전환됩니다.
트리 아실 글리세롤 생합성
트리 아실 글리세롤은 글리세롤에 공유 결합 된 지방산 에스테르를 보유하는 중성 (비하 전) 지질입니다. 트리 아실 글리세롤은 지방 아실 -CoA 에스테르와 글리세롤 3- 포스페이트 또는 DHAP에서 합성됩니다.
글리세 론 생성은 포도당 생성 효소를 사용하여 옥 살로 아세테이트에서 글리세롤의 새로운 생합성입니다. Pyruvate carboxylase는 pyruvate를 oxaloacetate로 전환하고 phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK)는 oxaloacetate를 해당 과정 중간체 인 phosphoenolpyruvate로 전환합니다.
포스 포에 놀 피루 베이트는 글리세롤 3- 인산 탈수소 효소와 인산기를 가수 분해하는 포스파타제에 의해 글리세롤로 전환되는 DHAP의 생합성을 향한 포도당 생성 경로를 계속합니다. 이렇게 형성된 글리세롤은 트리 아실 글리세롤의 생합성에 사용됩니다.
기아 기간 동안 간으로 들어가는 지방산의 30 %는 트리 아실 글리세롤로 재 에스테르 화되고 초 저밀도 지단백 (VLDL)으로 내보내집니다.
지방 세포는 포도당 생성을 수행하지 않지만 트리 아실 글리세롤 생합성에 필요한 글리세롤 생성에 참여하는 효소 포스 포에 놀 피루 베이트 카르복시 키나제 (PEPCK)를 보유하고 있습니다.
일반적인 글리세로 인지질
글리세로 인지질은 글리세롤 3- 인산 트리 에스테르로, 인산염이 극성 머리입니다. C-1 및 C-2는 팔미 테이트 또는 스테 레이트와 같은 포화 지방산 및 올레 에이트와 같은 단일 불포화 지방산과 에스테르 결합을 형성한다. 이 설명은 가장 단순한 glycerophospholipid 인 phosphatidate에 해당합니다.
진핵 세포막에서 포스 파티 데이트는 포스파티딜콜린, 포스파티딜 세린, 포스파티딜 에탄올 아민 및 포스파티딜 이노시톨 인 가장 일반적인 글리세로 인지질의 전구체 역할을합니다.
세포막에서 지질 (glycerophospholipids, sphingophospholipids, sphingoglycolipids, 콜레스테롤)의 분포는 균일하지 않습니다. 예를 들어, 적혈구 막의 내부 단층은 글리세로 인지질이 풍부하고 외부 단층은 스핑 고지 질이 풍부합니다.
Glycerophospholipid는 세포 신호 전달에 참여하기 때문에 중요합니다. 포스파티딜 이노시톨 -4,5- 비스 포스페이트 (PPI2)의 C-3 수준에서 에스테르 결합을 끊는 포스 포 리파제 C와 같은 포스 포 리파제 효소의 작용을 통해 신호 분자 이노시톨 1,4,5- 트리 포스페이트 및 디아 실 글리세롤 (DAG).
종종 뱀 독에는 글리세로 인지질을 분해하는 포스 포 리파제 A2 효소가 포함되어 있습니다. 이것은 막을 파열시켜 조직 손상을 일으 킵니다. 방출 된 지방산은 세제 역할을합니다.
덜 일반적인 글리세로 인지질
진핵 세포의 막은 카디오 리핀, 플라스마 로젠 및 알킬 아실 글리세로 인지질과 같은 다른 인지질을 포함합니다.
카디오 리핀은 심장 조직에서 처음 분리 된 인지질입니다. 생합성에는 두 개의 포스파티딜 글리세롤 분자가 필요합니다. 플라스 말로 겐은 비닐 에테르 결합에 의해 글리세롤 C-1에 연결된 탄화수소 사슬을 포함합니다. 포유류에서 글리세로 인지질의 20 %는 플라스마로 겐입니다.
알킬 아실 글리세로 인지질에서 알킬 치환기는 에테르 결합에 의해 글리세롤의 C-1에 부착됩니다. 이러한 glycerophospholipids는 plasmalogens보다 덜 풍부합니다.
NAD 재생
날아 다니는 곤충의 골격근, 뇌 및 근육은 글리세롤 3- 인산 셔틀을 사용합니다. 글리세롤 3- 포스페이트는 주로 글리세롤 3- 포스페이트 탈수소 효소와 플라 보 단백질 탈수소 효소의 두 가지 동종 효소로 구성됩니다.
글리세롤 3- 포스페이트 탈수소 효소는 세포질 NADH의 산화를 촉매합니다. 이 NADH는 글리 세르 알데히드 3- 포스페이트 탈수소 효소 (GAPDH)에 의해 촉매되는 단계에서 해당 과정에서 생성됩니다. 글리세롤 3- 포스페이트 탈수소 효소는 NADH (환원)에서 디 하이드 록시 아세톤 포스페이트 기질 (산화)로 두 전자의 전달을 촉매합니다.
글리세롤 3- 인산 탈수소 효소의 촉매 작용 산물은 NAD + (산화) 및 글리세롤 3- 인산 (환원)입니다. 후자는 미토콘드리아의 내막에서 발견되는 플라 보 단백질 탈수소 효소에 의해 산화됩니다. 이런 식으로 DHAP가 재활용됩니다.
Flavoprotein dehydrogenase는 전자 수송 사슬에 전자를 제공합니다. 이로 인해 세포질의 NADH는 전자 수송 사슬에서 산화 적 인산화에 의해 1.5 ATP 분자의 생합성에 사용됩니다. 세포질에서 NAD + 의 재생은 글리코 시스가 계속되게합니다. GAPDH는 NAD + 를 기질로 사용합니다 .
참고 문헌
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