Struttura chimica dell'acido fosfatidico, biosintesi, funzioni

Lui acido fosfatidico o fosfatidato, È un fosfolipide appartenente alla famiglia di glyceoposfolipidi o fosfogliceridi, che sono presenti in tutte le membrane biologiche. È il fosfolipide più semplice e funziona come precursore di altri glyceofosfolipidi più complessi, sebbene non sia in grandi quantità.

In E. coli, Ad esempio, rappresenta meno di 0.5% dei fosfolipidi totali nella membrana plasmatica e cambia rapidamente a causa del suo ruolo di intermediario biosintetico.

Rappresentazione di Fisher per l'acido fosfatidico (fonte: Mzaki [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Questo fosfolipide precursore è formato dall'acilazione dei gruppi di glicerolo idrossil.

La cardiolipina, un'importante fosfolipide presente nella membrana mitocondriale e nella membrana plasmatica di batteri e archi, è formato da due molecole di acido fosfatide legato a una molecola di glicerolo.

L'acido lossofosfatidico, cioè una molecola di acido fosfatidico che manca un gruppo acido, partecipa come molecola intermedia in molti processi di segnalazione extracellulare.

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Struttura chimica

Come la maggior parte dei fosfolipidi, l'acido fosfatidico è una molecola anfipatica con due estremità di idrofilicità opposta: un'estremità polare idropofila e code apolari idrofobiche.

Come accennato in precedenza, questo è il fosfolipide più semplice, poiché la sua "testa" o il gruppo polare è composta solo dal gruppo fosfato che è legato al carbonio in posizione 3 di una molecola di glicerolo.

Le sue code apolari sono formate da due catene di acidi grassi esterificati in carboni di posizioni 1 e 2 di 3-fosfato glicerolo. Questi acidi grassi hanno lunghezze variabili e gradi di saturazione.

Di solito, la lunghezza degli acidi grassi uniti varia tra 16 e 24 atomi di carbonio; Ed è stato determinato che l'acido grasso a 2 attacchi di carbonio è generalmente insaturo (presenza di legami con carbonio a doppio carbonio), sebbene ciò dipenda dall'organismo che viene considerato, poiché nei plastidi vegetali è un acido grasso saturo saturo.

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Biosintesi

La biosintesi dell'acido fosfatidico è il punto di ramo della sintesi degli altri gliceofosfolipidi. Inizia con l'attivazione di acidi grassi mediante l'aggiunta di una porzione di COA, una reazione catalizzata dalla sintetasi acil-CoA, che produce acil-CoA.

Esistono diverse isoforme di questo enzima che si trovano nel reticolo endoplasmatico e nei mitocondri, ma le reazioni si verificano molto simili a come vengono fornite nei procarioti.

La prima fase "impegnata" della via biosintetica è quella del trasferimento della molecola Acil-CoA verso il glicerolo 3-fosfato, catalizzata da un glicerolo aciltransferasi 3-fosfato associato alla membrana esterna.

Il prodotto di questa reazione, un acido liscio -sofotidico (poiché ha solo una catena di idrocarburi), si pensa che sia trasferito dai mitocondri al reticolo endoplasmatico per eseguire la seconda reazione di reazione di acilazione.

Riepilogo grafico della sintesi dell'acido fosfatidico (Fonte: Krishnavedala [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

L'enzima che catalizza questo passaggio è noto come 1-acilglicerolo 3-fosfato aciltransferasi, abbondante nella membrana del reticolo endoplasmatico e che trasferisce specificamente gli acidi grassi non saturi di carbonio della posizione 2.

L'acido fosfatidico così formato può essere idrolizzato dall'acido fosfatasi fosfatasi a 1,2-diacilglicerolo, che può quindi essere usato per la sintesi di fosfatidilcolina e fosfatidiletalamina.

Altri percorsi di produzione

Una via alternativa per la produzione di acido fosfatidico che implica il "riciclaggio" delle molecole 1,2-diacilglicerolo, ha a che fare con la partecipazione di chinasi specifiche degli enzimi che trasferiscono i gruppi di fosfato di carbonio nella posizione 3 della diacililglicerollollolollolloll.

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Un altro proviene dall'idrolisi di altri fosfolipidi, catalizzati da enzimi noti come fosfolipasi. Un esempio di questo processo è la produzione di acido fosfatidico dal fosfatidilcolo.

Biosintesi nelle piante

La produzione di acido fosfatidico nelle piante è associata a quattro diversi compartimenti di cellule vegetali: plastidi, reticolo endoplasmatico, mitocondri e complesso Golgi.

Il primo passo del percorso è uguale a quanto precedentemente descritto e in ogni compartimento una glicerolo aciltransferasi a 3 fosfato partecipa a trasferire il gruppo di carbonio acil-COA 1 attivato dal carbonio di una molecola di glicerolo a 3-fosfato.

La sintesi è completata da un enzima chiamato acido acido liscio aciltransferasi dopo il trasferimento di un altro gruppo acido nella posizione C3 dell'acido liscio -sofospatidico.

Nei plastidi delle piante, questo enzima trasferisce selettivamente acidi grassi saturi di una lunghezza corrispondente a 16 atomi di carbonio. Questo è un attributo particolare dei lipidi sintetizzati in questi organelli.

Funzioni

L'acido fosfatidico è il fosfolipide precursore per molti fosfolipidi, galattolipidi e trigliceridi in molti organismi. Pertanto, è una molecola essenziale per le cellule, sebbene non svolga funzioni strutturali dirette.

Negli animali, uno dei prodotti della sua idrolisi enzimatica, 1.2-diacilglicerolo, viene utilizzato per la formazione di triacilgliceridi o trigliceridi mediante transc.

I trigliceridi sono importanti molecole di riserva di energia per animali, poiché l'ossidazione degli acidi grassi presenti in questi porta al rilascio di grandi quantità di energia e precursori e intermediari in altre rotte metaboliche.

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Un altro prodotto della sua idrolisi, acido liscio -sofopatico, è un secondo messaggero significativo in alcune rotte di segnaletica extracellulare che implicano il loro sindacato ai recettori sulla superficie di altre cellule coinvolte nella tumorogenesi, angiogenesi e risposte immunitarie, tra le altre.

Tra le sue funzioni come molecola di segnalazione includono la sua partecipazione all'induzione della proliferazione cellulare, la diminuzione dell'apoptosi, l'aggregazione piastrinica, la contrazione del muscolo liscio, la chemiotassi, l'invasione delle cellule tumorali e altri.

Nei batteri, l'acido fosfatidico è necessario durante un processo di cambiamento dei fosfolipidi di membrana che fornisce alla cellula molecole "osmoprotettive" note come "oligosaccaridi derivati ​​dalla membrana".

Riferimenti

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