Struttura del fosfatidilinositolo, formazione, funzioni

Lui fosfatidilinositolo È un fosfolipide della famiglia di glicerofosfolipidi o fosfogliceridi, che sono presenti nelle membrane biologiche. Costituisce circa il 10% del contenuto fosfolipidico totale in una cellula media.

È comune nella faccia interna della membrana plasmatica di molti eucarioti e prokarioti. Nei mammiferi e in altri vertebrati, arricchisce in particolare le membrane delle cellule cerebrali; Ed era in questi tessuti in cui fu osservato per la prima volta da Folch e Woooley nel 1942.

Rappresentazione classica del fosfatidilinitolo (fonte: Neurotoger [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

La sua struttura chimica, nonché quella di alcuni dei suoi derivati ​​fosforilati, fu determinata dal gruppo di ricerca Ballou tra il 1959 e il 1961.

Ha importanti funzioni strutturali, legate alla sua abbondanza nelle membrane, ma è anche una fonte importante di secondi messaggeri che hanno importanti implicazioni nei processi di segnalazione cellulare che sono sparati da numerosi e vari stimoli speciali.

La loro forma glicosilata partecipa alla modifica della proteina covalente che consente loro di unirsi alle membrane attraverso strutture lipidiche chiamate GPI "Anchors" (glicosilfosfatidilinositolo).

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Struttura

Come la maggior parte dei lipidi di membrana, il fosfatidilinositolo è una molecola anfipatica, cioè è una molecola con un'estremità polare idrofila e un'altra estremità apolare della natura idrofobica.

La sua struttura generale si basa su una testa della schela.

Gruppo Cabeza: Inositolo

Una molecola di inositolo unita per mezzo di un legame fosfodioso al gruppo fosfato in carbonio in posizione 3 della molecola di glicerolo rappresenta il gruppo "testa" di questo fosfolipide.

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L'inositolo è un derivato del cicloesano che ha tutti i suoi atomi di carbonio (6) ciascuno uniti a un gruppo idrossile. Può provenire dal cibo consumato nella dieta, dalla via di sintesi di novo o il tuo riciclaggio. Le cellule cerebrali, così come altri tessuti in una proporzione minore, producono dal glucosio 6-fosfato.

La struttura di molti dei derivati ​​del fosfatidilinolo non è altro che una molecola di fosfatidilinitolo a cui sono stati aggiunti gruppi di fosfato in nessuno dei gruppi idrossilici della porzione di inositolo.

Code apolari

Le catene di idrocarburi di code apolari possono avere lunghezze variabili da 16 a circa 24 atomi di carbonio, a seconda del corpo in questione.

Queste catene possono essere sature (semplice carbonio - carbonio) o insaturi (carbonio - carbonio; monoinsaturo o polinsaturo) di solito è insaturo.

Normalmente questi lipidi hanno catene di acidi grassi corrispondenti all'acido stearico e all'acido arachidonico, 18 e 20 atomi di carbonio, uno saturo e l'altro insaturo, rispettivamente.

Formazione

Il fosfatidilinositolo, come altri fosfolipidi, è formato in acido fosfatidico, un semplice fosfolipide la cui struttura è caratterizzata da due code apolari e una testa polare composta solo dal gruppo fosfato unita al carbonio in posizione 3.

Sintesi di novo

Per l'educazione di novo di fosfatidilinositolo, l'acido fosfatidico reagisce con CTP (citidina trifosfato), una molecola ad alta energia analoga all'ATP e la forma di cdp-diacilglicerolo, che è un precursore comune nella via del fosfatidilinolo e i suoi derivati, di fosfatidilglyerol e diga.

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La reazione in questione è catalizzata dal CDP-diaiacilglicerolo sintasi, che ha una doppia posizione subcellulare che coinvolge la frazione microsomiale e la membrana mitocondriale interna.

Il fosfatidilinositolo deriva in seguito da una reazione di condensazione tra una molecola di inositolo e una di CDP-diacilglicerolo risultante dal passaggio precedente.

Questo passaggio è catalizzato da un fosfatidilinositolo sintasi (CDP-diacilglicerolo: miinositolo 3-fosfatidil transrasi), un enzima associato alla membrana del reticolo endoplasmatico delle cellule mammiferi.

La reazione che rappresenta la fase limitante di questo processo è in realtà quella della formazione di inositolo dal glucosio a 6-fosfato, che deve verificarsi "a monte" della via biosintetica.

Sintesi dei suoi derivati

I derivati ​​fosforilati al fosfatidilinositolo sono prodotti da un gruppo di enzimi chiamati fosfatidilinositolo chinasi, che sono responsabili dell'adesione ai gruppi di fosfato ai gruppi idrossilici della porzione di inositolo del lipide precursore.

Funzioni

Strutturale

Come la fosfatidilserina e il fosfatidilglicerolo, il fosfatidilinositolo svolge molteplici funzioni. Ha importanti implicazioni strutturali, in quanto fa parte dei bilay lipidici che compongono le diverse e multifunzionali membrane biologiche.

Molte proteine ​​sono "si legano" alle membrane cellulari attraverso quelli che vengono chiamati "ancori GPI", che non sono altro che derivati ​​glicosilati del fosfatidilinitolo che forniscono alle proteine ​​un "ancoraggio" idrofobico che li tiene sulla superficie della membrana.

Alcune proteine ​​citoscheletriche si legano ai derivati ​​fosforilati con fosfatidilinitolo e questo tipo di lipidi funge anche da nucleo per la formazione di complessi proteici coinvolti nell'esocitosi.

Nella segnalazione cellulare

I suoi derivati, ad esempio, sono secondi messaggeri in molti processi di segnalazione relativi agli ormoni nei mammiferi.

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Due dei più importanti messaggeri secondari che derivano da quello che è stato chiamato "il sistema di fosfatidilinositolo" e il diacilglicerolo di Inositolo 1,4,5 (IP3 o inositolo) e il diacilglicerolo, che soddisfano le acque di varie funzioni "sotto" nella cascata.

L'IP3 è coinvolto nella cascata di segnalazione ormonale utilizzata dai sistemi di secondo messaggero come l'adrenalina.

L'inositolo è un messaggero solubile che esercita le sue funzioni in citosol, mentre il diacilglicerolo è grasso e rimane collegato nella membrana, dove esercita anche funzioni come un messaggero.

Allo stesso modo, nelle piante è stato stabilito che i derivati ​​fosforilati fosfatidilinositolo hanno anche importanti funzioni nelle cascate di segnalazione cellulare.

Riferimenti

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