Kardiolipiinirakenne, synteesi, toiminnot

Se Kardiolipiini, Hän tunnetaan myös nimellä defathidyyliglyseroli, hän on glykefosfosfolipidien perheen lipidi ja polyglyfosfolipidien ryhmä. Sitä löytyy eukaryoottisten organismien mitokondriaalisesta kalvosta, monien bakteerien plasmamembraanista ja myös joissakin kaareissa.

Pangborn löysi sen vuonna 1942 naudan sydämen kudoksen kalvolipidien analyysistä. Sen rakennetta ehdotettiin vuonna 1956 ja kemiallinen synteesi tapahtui noin 10 vuotta myöhemmin.

Kardiolipiinirakenne (lähde: Edgar181 [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Jotkut kirjoittajat katsovat, että niiden läsnäolo on rajoitettu ATP: n tuottaviin kalvoihin, kuten eukaryooteissa, plasmamembraaneissa ja vetyosomeissa (tyyppimmitokondria organelit) plasmamembraanien mitokondrioissa, tietyissä proteisteissa.

Sitä, että kardiolipiinia on mitokondrioissa ja bakteerien plasmamembraanissa, on käytetty endosimbioottisen teorian perustan vahvistamiseen, mikä osoittaa, että mitokondrioiden eukaryotien progenitorisoluissa syntyi bakteeria, josta hän sitten hänestä tuli riippuvainen solu ja päinvastoin.

Sen biosynteettinen reitti eläimissä on kuvattu vuosina 1970–1972, ja myöhemmin osoitettiin, että se on sama reitti, joka tapahtuu kasveissa, hiivoissa, sienissä ja selkärangattomissa. Se ei ole kovin runsas lipidi, mutta solut vaativat sen toimivan kunnolla.

Tämän fosfolipidin merkitys mitokondrioille ja siksi solujen aineenvaihdunnalle on ilmeistä, kun IT: hen liittyvien metabolisten reittien viallinen toiminta tuottaa ihmisen patologian, joka tunnetaan nimellä Barthin oireyhtymä (sydänkeosuleusetola).

[TOC]

Rakenne

Kardiolipiini tai defospathidyyliglyseroli koostuu kahdesta fosfatidihaposta (helpompaa fosfolipidiä), joka on kytketty toisiinsa glyserolimolekyylin kautta.

Fosfatidihappo, yksi yleisimmistä välittäjistä muiden fosfolipidien biosynteettisillä reiteillä, koostuu 3-fosfaattiglyserolimolekyylistä, jolle kaksi rasvahappoketjua esterisoituvat hiilihiilien 1 ja 2 sijaintiin, joten se tunnetaan myös nimellä 1.2 -Diasyyyliglyseroli 3-fosfaatti.

Voi palvella sinua: Proteiinien sekundaarinen rakenne: Ominaisuudet

Siksi kardiolipiini koostuu kolmesta glyserolimolekyylistä: keskusglyserolista yhdessä fosfaattiryhmän kanssa hiili 1, toinen fosfaattiryhmä Carbon 3: ssa ja hydroksyyliryhmä Carbon 2: ssa; ja kaksi "sivuttaista" glyserolia.

Kaksi "lateraalista" glyserolimolekyyliä sitoutuvat keskimolekyyliin "glyserolisilloilla" hiilikaivojensa kautta 3 asemassa. Asemien 1 ja 2 hiilihiilissä kaksi rasvahappoketjuja ja muuttuva kylläisyys ovat esteröityjä.

Kardiolipiini on lipidi, joka voi muodostaa bicpaasia tai ei ole kaksiarvoisten kationien läsnäolosta tai puuttumisesta riippuen. Tämä liittyy siihen, että se on symmetrinen molekyyli, mikä tekee siitä tärkeän kalvoissa, jotka vastaavat energiansiirtoprosesseista.

Kuten muut polyglyfosfolipidiryhmän lipidit, kardiolipiinissa on useita hydroksyyliryhmiä, jotka voivat palvella rasvahappojen liitosta. Siksi siinä on useita sijainnin stereoisomeerejä.

Sen rasvahapot

Eri tutkimukset ovat määrittäneet, että kardiolipiinin lateraalisten glyserolimolekyyleihin kiinnitetyt rasvahapot ovat tyydyttymättömiä, mutta tyydyttymättömyyttä ei ole määritetty.

Sitten sellaisilla rasvahapolla voi olla välillä 14 - 22 pituutta ja 0 - 6 kaksoissidosta. Tämä ja se, että kardiolipiinilla on neljä sitoutunutta rasvamolekyyliä, viittaa siihen, että tämän fosfolipidi voi olla useita muuttujia ja yhdistelmiä.

Synteesi

Kardiolipiinin biosynteesi, kuten voidaan odottaa, alkaa fosfatidihapon synteesillä tai 1,2-diayyliglyseroli-3-fosfaatilla 3-fosfaattiglyserolista ja rasvahapoista ja rasvahapoista. Tämä prosessi esiintyy eukaryootien mitokondrioissa ja bakteerien plasmamembraanissa.

Voi palvella sinua: Cyclasa Adenilaate: Ominaisuudet, tyypit, toiminnot

Synteesi eukaryooteissa

Muodostumisen jälkeen fosfatidihappo reagoi korkean energian molekyylin kanssa, joka on analoginen ATP: n kanssa: CTP. Sitten välittäjä, myös korkean energian, tunnetaan fosfatidyyli-CMP. Aktivoitu fosfatidiliryhmä siirretään hydroksyyliryhmään luurankona toimivan keskusglyserolimolekyylin C1 -asennossa.

Tämä prosessitulokset. Tämä vastaanottaa toisen fosfatidyyliryhmän, joka on aktivoitu toisesta fosfatidyyli-CMP-molekyylistä, fosfatidyylitransferaasin katalysoima reaktio, joka tunnetaan myös nimellä kardiolipiinisyntaasi.

Syntaas -kardiolipiinentsyymi sijaitsee sisäisessä mitokondriaalisessa kalvossa ja näyttää muodostavan suuren kompleksin, ainakin hiivoissa. Sen geeni ilmenee suurina määrinä mitokondrioiden rikkaissa kankaissa, kuten selkärankaisten sydän, maksa ja luuston lihakset.

Sen aktiivisuuden säätely riippuu suurelta osin samoista transkriptiotekijöistä ja endokriinistä tekijöitä, jotka moduloivat mitokondriaalista biogeneesiä.

Kun sydän-.

Synteesi prokaryooteissa

Bakteerien kardiolipiinipitoisuus voi olla hyvin vaihteleva ja riippuu pääasiassa solujen fysiologisesta tilasta: se on yleensä vähemmän runsaasti kasvun eksponentiaalisessa vaiheessa ja runsaammin, kun sitä vähenee (esimerkiksi paikallaan olevassa vaiheessa).

Sen biosynteettinen reitti voidaan ampua erilaisilla stressaavilla ärsykkeillä, kuten energiavaje tai osmoottinen stressi.

Ennen fosfatidyyliglyserolin muodostumista eukaryootien ja prokaryootien prosessi on ekvivalentti, mutta prokaryooteissa fosfatidyyliglyseroli vastaanottaa transcessteroinnin avulla fosfatidyyliryhmä toisesta fosfatidyyliglyserolimolekyylistä. Tätä reaktiota katalysoi entsyymifosfolipaasi D, joka tunnetaan myös nimellä kardiolipiinisyntaasi.

Se voi palvella sinua: SGLT (natrium-glukoosi kuljetusproteiinit)

Tätä reaktiota kutsutaan "transfatidilaation" reaktiona (englannista "Transposfatidylaatio "), Missä yksi fosfatidyyliglyseroleista toimii fosfatidiliryhmän luovuttajana ja toinen vastaanottajana.

Funktiot

Kardiolipiinimolekyylien fysikaaliset ominaisuudet mahdollistavat ilmeisesti tietyt vuorovaikutukset, jotka suorittavat tärkeitä toimintoja kalvojen rakenteellisessa organisaatiossa.

Näiden toimintojen joukossa ovat joidenkin membraanidomeenien syrjintä, vuorovaikutus tai "ristikkäinen linkki" transmarkettiproteiinien tai niiden aliverkkotunnusten kanssa, muun muassa.

Fysikaalis -kemiallisten ominaisuuksien ansiosta kardiolipiini tunnustetaan lipidiksi, joka ei muodosta Báparaa, mutta jonka toiminta voi olla transmembraanisten proteiinien stabilointi ja "sopeutuminen" lipidibakasissa.

Erityisesti sen sähköiset ominaisuudet antavat toiminnot protoninsiirtoprosesseissa, jotka tapahtuvat mitokondrioissa.

Vaikka solut voivat selviytyä ilman tätä fosfolipidiä, jotkut tutkimukset ovat todenneet, että sitä tarvitaan niiden optimaaliseen toimintaan.

Viitteet

1. Harayama, t., & Riezman, H. (2018). Kalvojen lipidikoostumuksen monimuotoisuuden ymmärtäminen. Luontoarviot molekyylisolubiologia, 19(5), 281-296.
2. Luckey, m. (2008). Biologian rakennekalvo: biokemiallisilla ja biofysikaalisilla perusteilla. Cambridge University Press.
3. Murray, r., Taivutus, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harperin kuvitettu biokemia (28. ed.-A. McGraw-Hill Medical.
4. Van Meer, G., Voelker, D. R -., & Feigenson, G. W -. (2008). Kalvolipidit: missä he ovat ja miten he käyttäytyvät. Luontoarvostelut, 9, 112-124.
5. Vance, J. JA., & Vance, D. JA. (2008). Lipidien, lipoproteiinien ja kalvojen biokemia. Sisään Uusi ymmärrys Biochemistry Vol. 36 (4. ed.-A. Elsevier.