Эфирный липид

Строение эфирного фосфолипида . Обратите внимание на эфир на первой и второй позициях.

Плазмалоген . Обратите внимание на эфир в первой позиции и сложный эфир во второй позиции.

Фактор активации тромбоцитов . Обратите внимание на эфир в первом положении и ацильную группу во втором положении.

В биохимии эфирный липид относится к любому липиду , в котором липидная «хвостовая» группа присоединена к основной цепи глицерина через эфирную связь в любом положении. Напротив, обычные глицерофосфолипиды и триглицериды представляют собой триэфиры . ^[1] К структурным типам относятся:

• Эфирные фосфолипиды : известно, что фосфолипиды имеют «хвосты», связанные с эфиром, вместо обычной сложноэфирной связи. ^[1]
  • Эфир на sn-1, сложный эфир на sn-2 : «эфирные липиды» в контексте бактерий и эукариот относятся к этому классу липидов. По сравнению с обычным 1,2-диацил-sn-глицерином (DAG), связь sn-1 заменена сложноэфирной связью. ^{[1] [2] [3]}

В зависимости от того, является ли липид sn-1 ненасыщенным рядом с эфирной связью, их можно далее разделить на алкенилацилфосфолипиды («плазменилфосфолипид», 1-0-алк-1'-енил-2-ацил-sn-глицерин) и алкил-ацилфосфолипиды («плазманилфосфолипид»). Этот класс липидов играет важную роль в передаче сигналов и структуре клеток человека. ^[4]

• • Эфир на sn-2 и sn-3 : этот класс с перевернутой хиральностью фосфатного соединения называется «архейным эфирным липидом». За немногими (если таковые имеются) исключениями он встречается только среди архей . Часть, за исключением фосфатной группы, известна как археол . ^{[5] [6]}
• Эфирные аналоги триглицеридов : 1-алкилдиацил-sn-глицерины (алкилдиацилглицерины) встречаются в значительных количествах у морских животных. ^[5]
• Другие эфирные липиды : ряд других липидов, не принадлежащих ни к одному из вышеперечисленных классов, содержат эфирную связь. Например, семинолипид, жизненно важная часть семенников и сперматозоидов, имеет эфирную связь. ^[1]

Термин « плазмалоген » может относиться к любому эфирному липиду с винилэфирной связью, т.е. к липидам с двойной углерод-углеродной связью рядом с эфирной связью. Без уточнения он обычно относится к алкенилацилфосфолипидам, но также существуют «нейтральные плазмалогены» (алкенилдиацилглицерины) и «диплазмалогены» (диалкенилфосфолипиды). ^[1] Прототипом плазмалогена является фактор активации тромбоцитов . ^[7]

У эукариотов

Биосинтез

Для образования эфирной связи у млекопитающих необходимы два фермента: дигидроксиацетонфосфатацилтрансфераза (DHAPAT) и алкилдигидроксиацетонфосфатсинтаза (ADAPS), которые находятся в пероксисоме . ^[8] Соответственно, пероксисомальные дефекты часто приводят к нарушению продукции эфирных липидов.

Эфиры моноалкилглицерина (MAGE) также генерируются из 2-ацетил MAGE (предшественников PAF) с помощью KIAA1363 .

Функции

Структурный

Плазмалогены , а также некоторые 1-О-алкиллипиды повсеместно распространены, а иногда и являются основными частями клеточных мембран млекопитающих . ^[9] Гликозилфосфатидилинозитоловый якорь белков млекопитающих обычно состоит из 1-O - алкиллипида. ^[1]

Второй мессенджер

Различия в катаболизме эфирных глицерофосфолипидов с помощью специфических ферментов фосфолипаз могут быть вовлечены в образование липидных систем вторичных мессенджеров, таких как простагландины и арахидоновая кислота , которые важны для передачи сигнала. ^[10] Эфирные липиды также могут действовать непосредственно в передаче сигналов клеткам, поскольку фактор активации тромбоцитов представляет собой сигнальную молекулу эфирного липида, которая участвует в функции лейкоцитов в иммунной системе млекопитающих . ^[11]

антиоксидант

Другой возможной функцией липидов эфира плазмалогена является антиоксидантное действие , поскольку в культуре клеток было продемонстрировано защитное действие против окислительного стресса , и поэтому эти липиды могут играть роль в метаболизме липопротеинов сыворотки . ^[12] Эта антиоксидантная активность обусловлена ​​тем, что двойная связь енолового эфира подвергается воздействию различных активных форм кислорода . ^[13]

Синтетические эфирные аналоги липидов

Синтетические аналоги эфирных липидов обладают цитостатическими и цитотоксическими свойствами, вероятно, за счет разрушения структуры мембраны и действия в качестве ингибиторов ферментов в путях передачи сигнала, таких как протеинкиназа C и фосфолипаза C.

Токсичный аналог эфирного липида милтефозин недавно был представлен в качестве перорального средства для лечения тропической болезни лейшманиоза , вызываемой лейшманией , протозойным паразитом с особенно высоким содержанием эфирных липидов в мембранах. ^[14]

В архее

Клеточная мембрана архей состоит в основном из эфирных фосфолипидов. Эти липиды имеют перевернутую хиральность по сравнению с бактериальными и эукариотическими мембранами — загадка, известная как « липидное разделение ». «Хвостовые» группы также представляют собой не просто н-алкильные группы, а высокометилированные цепи, состоящие из насыщенных изопреноидных звеньев (например, фитанила ). ^[15]

Среди разных групп архей возникли разнообразные модификации основного скелета архей .

• Два хвоста могут быть связаны вместе, образуя макроциклический липид. ^[15]
• Биполярные макроциклические тетраэфирные липиды ( кальдархеол ) с двумя глицериновыми единицами, соединенными двумя «хвостовыми» цепями C _{40 , образуют} ковалентно связанные «бислои». ^{[16] [15]}
  • Некоторые такие ковелантные бислои имеют поперечные связи между двумя цепями, образуя молекулу H-образной формы. ^[15]
  • Кренархеол представляет собой тетраэфирную основную цепь с циклопентановым и циклогексановым кольцами на сшитых «хвостах». ^[15]
• Некоторые липиды заменяют глицериновую основу четырехуглеродными полиолами (тетриолами). ^[15]

У бактерий

Эфирные фосфолипиды являются основной частью клеточной мембраны анаэробных бактерий. ^[1] Эти липиды могут представлять собой 1-О-алкил, 2-О-алкил или 1,2-О-диалкил. Некоторые группы, например археи, развили тетраэфирные липиды. ^[17]

У прокариотов

Некоторые эфирные липиды, обнаруженные у морских животных, представляют собой S- батиловый спирт , S- химиловый спирт и S- селахиловый спирт .

Смотрите также

• Мембранный липид
• Диалкилглицерин тетраэфир глицерина

Рекомендации

1. Кристи В. «Эфирные липиды - эфиры глицерина, плазмалогены, альдегиды, структура, биохимия, состав и анализ». www.lipidmaps.org .
2. Дин Дж. М., Лоди И. Дж. (февраль 2018 г.). «Структурная и функциональная роль эфирных липидов». Белок и клетка . 9 (2): 196–206. дои : 10.1007/s13238-017-0423-5. ПМЦ 5818364 . ПМИД  28523433. 
3. Ford DA, Gross RW (июль 1990 г.). «Дифференциальный метаболизм молекулярных подклассов и молекулярных видов дирадилглицерина диглицеридкиназой мозга кролика». Журнал биологической химии . 265 (21): 12280–6. дои : 10.1016/S0021-9258(19)38342-5 . PMID  2165056. S2CID  1042240.
4. Дин, Дж. М.; Лоди, Эй Джей (февраль 2018 г.). «Структурная и функциональная роль эфирных липидов». Белок и клетка . 9 (2): 196–206. дои : 10.1007/s13238-017-0423-5. ПМЦ 5818364 . ПМИД  28523433. 
5. Вильянуэва, Лаура; фон Мейенфельдт, Ф.А. Бастиан; Вестбай, Александр Б.; Ядав, Субхаш; Хопманс, Эллен К.; Дутил, Бас Э.; Дамсте, Яап С. Синнингхе (январь 2021 г.). «Преодоление разрыва в мембранных липидах: бактерии супертипа группы FCB обладают потенциалом синтезировать архейные эфирные липиды». Журнал ISME . 15 (1): 168–182. Бибкод : 2021ISMEJ..15..168В. дои : 10.1038/s41396-020-00772-2. ПМЦ 7852524 . ПМИД  32929208. 
6. «Ди- и тетраалкилэфирные липиды архей». Lipidmaps.org .
7. Уотсон Р.Р., Де Мистер Ф., ред. (2014). Жирные кислоты омега-3 для здоровья мозга и нервной системы . Эльзевир Академик Пресс. дои : 10.1016/C2012-0-06006-1. ISBN 978-0-12-410527-0.
8. Хаджра АК (1995). «Биосинтез глицеролипидов в пероксисомах (микротельцах)». Прогресс в исследованиях липидов . 34 (4): 343–64. дои : 10.1016/0163-7827(95)00013-5. ПМИД  8685243.
9. Палтауф Ф (декабрь 1994 г.). «Эфирные липиды в биомембранах». Химия и физика липидов . 74 (2): 101–39. дои : 10.1016/0009-3084(94)90054-X. ПМИД  7859340.
10. Спектор А.А., Йорек М.А. (сентябрь 1985 г.). «Мембранный липидный состав и клеточная функция». Журнал исследований липидов . 26 (9): 1015–35. дои : 10.1016/S0022-2275(20)34276-0 . PMID  3906008. Архивировано из оригинала 10 октября 2008 г. Проверено 8 марта 2007 г.
11. Демопулос Калифорния, Пинкард Р.Н., Ханахан DJ (октябрь 1979 г.). «Фактор активации тромбоцитов. Доказательства использования 1-O-алкил-2-ацетил-sn-глицерил-3-фосфорилхолина в качестве активного компонента (новый класс липидных химических медиаторов)». Журнал биологической химии . 254 (19): 9355–8. дои : 10.1016/S0021-9258(19)83523-8 . ПМИД  489536.
12. Броше Т, Платт Д (август 1998 г.). «Биологическое значение плазмалогенов в защите от окислительного повреждения». Экспериментальная геронтология . 33 (5): 363–9. дои : 10.1016/S0531-5565(98)00014-X. PMID  9762517. S2CID  20977817.
13. Энгельманн Б (февраль 2004 г.). «Плазмалогены: мишени для оксидантов и основных липофильных антиоксидантов». Труды Биохимического общества . 32 (Часть 1): 147–50. дои : 10.1042/BST0320147. ПМИД  14748736.
14. Люкс Х., Хейз Н., Кленнер Т., Харт Д., Opperdoes FR (ноябрь 2000 г.). «Эфирно-липидный (алкил-фосфолипидный) обмен и механизм действия эфирно-липидных аналогов у Leishmania». Молекулярная и биохимическая паразитология . 111 (1): 1–14. дои : 10.1016/S0166-6851(00)00278-4. ПМИД  11087912.
15. Кафорио, Антонелла; Дриссен, Арнольд Дж. М. (2017). «Архейные фосфолипиды: структурные свойства и биосинтез» (PDF) . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Молекулярная и клеточная биология липидов . 1862 (11): 1325–1339. дои : 10.1016/j.bbalip.2016.12.006. PMID  28007654. S2CID  27154462.
16. Кога Ю., Мории Х (ноябрь 2005 г.). «Последние достижения в структурных исследованиях эфирных липидов архей, включая сравнительные и физиологические аспекты». Бионауки, биотехнологии и биохимия . 69 (11): 2019–34. дои : 10.1271/bbb.69.2019 . ПМИД  16306681.
17. Гросси, В; Моллекс, Д; Винсон-Ложье, А; Хакил, Ф; Пактон, М; Краво-Лоро, C (1 мая 2015 г.). «Липиды моно- и диалкилового эфира глицерина в анаэробных бактериях: данные о биосинтезе мезофильного восстановителя сульфатов Desulfatibacillum alkenivorans PF2803T». Прикладная и экологическая микробиология . 81 (9): 3157–68. Бибкод : 2015ApEnM..81.3157G. дои : 10.1128/AEM.03794-14. ПМК 4393425 . ПМИД  25724965. 

Внешние ссылки

• Эфир + фосфолипиды по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)