Kas fosfatidüülseriin on lipiidid?

Puhas fosfatidüülseriin (PS)on bioloogiline molekul, mis on äratanud olulist teaduslikku huvi tänu oma olulisele rollile rakufunktsioonis, eriti aju tervise, raku signaalimise ja apoptoosi osas. Sageli esitatud põhiküsimus on järgmine: kas fosfatidüülseriin on lipiidid? Vastus on jah, fosfatidüülseriin on lipiidid. Selles artiklis selgitatakse hulgi fosfatidüülseriini olemust, miks see klassifitseeritakse lipiidideks.

Mis onLipiidid?

Definittlipiidide ioon

Lipiidid on lai klass looduslikult esinevate molekulide, mis on peamiselt hüdrofoobsed (vesi - lahustumatu) või amfipaatiline (millel on nii hüdrofiilsed kui ka hüdrofoobsed osad) [1]. Need on mitmekesised, kuid neil on teatud keemilised omadused, näiteks pikad süsivesinike ahelad või rõngad, mis muudavad need vees lahustumatuks [2].

Lipiidide peamised kategooriad hõlmavad:

• rasvhapped

• Glütseriidid (triglütseriidid, diglütseriidid, monoglütseriidid)

• fosfolipiidid

• steroolid (kolesterool)

• Sfingolipiidid

Lipiidid pakuvad mitmeid rolle, näiteks energia salvestamine, rakumembraanide struktuurikomponendid ja signaalimolekulid [3].

Fosfolipiidid - suur lipiidide klass

Fosfolipiidid on lipiidid, mis sisaldavad fosfaatrühma [4]. Need on amfipaatilise olemuse - tõttu bioloogiliste membraanide üliolulised komponendid, millel on hüdrofiilne "pea" ja hüdrofoobsed "sabad". See struktuuriomadus võimaldab moodustada lipiidide kaksikkihti, mis moodustavad rakumembraanide põhimõttelise arhitektuuri [3] [5].

Mis on fosfatidüülseriin?

Puhas fosfatidüülseriin on fosfolipiid, eriti glütserofosfolipiid, mis tähendab, et sellel on glütserooli selgroog rasvhapete ahelatega ja fosfaatrühm, mis on kinnitatud seriini molekuli külge.

PS molekulaarsed komponendid

• Glütserooli selgroog:

Kolm - süsinikumolekul; Kaks süsinikut estriseeritakse rasvhapetega ja kolmas süsinik on kinnitatud fosfaatrühma külge.

• Rasvhapete ahelad:

Tavaliselt kaks hüdrofoobset pikka - ahela rasvhappeid (mis võivad olla küllastunud või küllastumata), andes molekulile selle hüdrofoobse saba piirkonna [6].

• Fosfaatrühm:

Kinnitatud glütserooli kolmanda süsiniku külge.

• seriin:

Fosfaatrühma külge kinnitatakse aminohape; See moodustab PS polaarse peagrupi.

Amfipaatiline olemus

Rasvhapete ahelad pakuvad hüdrofoobset saba, samas kui fosfaat - seriinigrupp moodustab hüdrofiilse pea. See kahekordne loodus määratleb PS tüüpilise fosfolipiidina.

Struktuuriskeem

Fosfatidüülseriini lihtsustatud struktuur:

Fosfatidüülseriini klassifikatsioon lipiididena

Glütserofosfolipiidikategooria

Puhas fosfatidüülseriin kuulub glütserofosfolipiididesse, mis on määratletud:

Omades glütserooli selgroogu.

Kaks rasvhapete ahelat, mis on esterdatud esimese ja teise süsiniku külge.

• Fosfaatrühm, mis on seotud kolmanda süsinikuga.

• Fosfaadi külge kinnitatud polaarne peagrupp.

Lipiidikaartide ja standardsete biokeemiliste õpikute kohaselt on fosfatidüülseriin polaarne glütserofosfolipiid.

Lipiidiklassid biokeemilises nomenklatuuril

Lipiidide klassifitseerimissüsteemid, näiteks rahvusvahelise lipiidide klassifikatsiooni ja nomenklatuurikomitee (ILCNC) järgi, klassifitseerige PS järgmiselt [5]:

• Kategooria: lipiidid

• Klass: glütserofosfolipiidid

• Alamklass: fosfatidüülseriinid

Miks klassifitseeritakse fosfatidüülseriin lipiidideks?

• amfipaatiline struktuur

Paljude bioloogiliste lipiidide määratlev tunnus on nende amfipaatiline olemus, mis tähendab, et need sisaldavad nii hüdrofiilset (vesi - ligimeelitamist) kui ka hüdrofoobseid (vesi - tõrjuvad) piirkondi. Puhas fosfatidüülseriinil on see kahekordne karakteristik. Sellel on hüdrofiilne peagrupp, mis on moodustatud aminohappe seriiniga ühendatud fosfaatrühma ja kahe hüdrofoobse rasvhappe sabaga, mis on esterdatud glütserooli selgrooga. See amfipaatiline struktuur võimaldab PS -l integreerida sujuvalt bioloogilistesse membraanidesse, kus see aitab kaasa lipiidide kaksikkihi moodustumisele ja stabiilsusele. PS -i võime ise - vesikeskkonnas kahekihilistesse kihtidesse on membraanlipiidide tunnusjooneline käitumine.

• lahustuvuse omadused

Fosfatidüülseriin näitab lipiididele tüüpilisi lahustuvuse omadusi. See on pikkade hüdrofoobsete rasvhapete ahelate tõttu vees lahustumatu, kuid see lahustub hästi mitte - polaarsete orgaaniliste lahustites nagu kloroform, metanool ja etanool. See lahustuvuse profiil on peamine keemiline omadus, mida kasutatakse lipiidide eristamiseks muudest biomolekulide klassidest nagu valgud ja süsivesikud.

• Biosünteesi ja metaboolsed rajad

Puhas fosfatidüülseriin sünteesitakse teiste lipiidide prekursorite rakumembraanides, näiteks fosfatidüülkoliin (PC) ja fosfatidüületanoolamiin (PE). Neid ensümaatilisi konversioone katalüüsivad spetsiifilised ensüümid - fosfatidüülseriini süntaas 1 ja 2 -, mis asuvad endoplasmaatilises retikulumis ja mitokondrid - seotud membraanid [6]. Fakt, et PS tekib läbi lipiidispetsiifiliste biosünteetiliste marsruutide ja osaleb lipiidide metabolismis, kinnitab veelgi selle identiteeti lipiidide molekulina.

• Bioloogilised funktsioonid

PS mängib rakumembraani struktuuris ja funktsioonis mitmeid kriitilisi rolle, mis kõik on iseloomulikud membraani lipiididele. See asub valdavalt plasmamembraani siseplekil, kus see toetab membraani kumerust, voolavust ja valkude sidumist. Lisaks osaleb PS rakkude signaalimisradades, toimides mitmesuguste signaalimisvalkude, sealhulgas proteiinkinaasi C (PKC) dokkimiskohana. Apoptoosi ajal (programmeeritud rakusurm) translokab PS membraani välimisele lendlehele, toimides fagotsüütiliste rakkude signaalina "söö mind". Need struktuurilised ja funktsionaalsed rollid on kooskõlas teiste oluliste membraanide lipiidide omadega [7].

• Lipidoomika ja biokeemiline klassifikatsioon

Juhtivad biokeemilised klassifitseerimissüsteemid, näiteks lipiidikaartide konsortsiumi poolt hooldatud, liigitavad puhta fosfatidüülseriini ametlikult glütserofosfolipiidiks. See klassifikatsioon põhineb selle glütserooli selgroo, fosfaatrühma ja spetsiifilise peagrupi keemia põhjal. Analüütilised tehnikad nagu massispektromeetria ja NMR -spektroskoopia rühmitavad ka PS -i teiste membraani lipiididega lipidoomika uuringutes [8].

EXperimentaalsed tõendid, mis kinnitavad lipiidide omadusi

1. ekstraheerimine orgaaniliste lahustite abil

Fosfatidüülseriini saab ekstraheerida kudedest, kasutades orgaanilisi lahusteid nagu kloroform ja metanool, mis on tüüpiline lipiididele (folši ekstraheerimine). See kinnitab selle lipiidi - nagu keemiline käitumine [9].

2. õhuke - kihi kromatograafia (TLC)

Puhas fosfatidüülseriin rändab lipiidide kromatograafias teiste fosfolipiididega, eraldi mitte - lipiidide ühenditest [9].

3. tuuma magnetresonants (NMR) ja massispektromeetria (MS)

Need tehnikad kinnitavad PS rasvhapete ahelaid ja fosfaat - seriini peagruppi, kooskõlas glütserofosfolipiididega [9].

Kokkuvõte

Puhas fosfatidüülseriin klassifitseeritakse ühemõtteliselt lipiidideks. Selle molekulaarstruktuur, biokeemiline klassifikatsioon, bioloogilised rollid ja füüsikalis -keemilised omadused kinnitavad seda klassifikatsiooni. Glütserofosfolipiidina jagab PS lipiidide määratlevaid tunnuseid: hüdrofoobsed rasvhapete ahelad, amfipaatiline olemus, membraanide assotsiatsioon ja funktsioon rakuprotsessides. Teaduslik kirjandus, biokeemia õpikud ja lipiidide klassifitseerimise andmebaasid liigitavad puhta fosfatidüülseriini järjekindlalt lipiididena, muutes selle oluliseks lipiidide molekuliks nii struktuurilises kui ka funktsionaalses bioloogilises kontekstis.

Lipiidide tarnijana pakub Guanjie Biotech mahukat fosfatidüülkoliini ja fosfatidüülseriini. Kui seda vajate. Tere tulemast meiega uurima. Meil on erinevatest allikatest erinevad fosfatidüülkoliini ja fosfatidüülseriini vormid. Toodame rangete kvaliteedikontrolli standardite alusel, tagades järjepideva puhtuse, jõudluse ja ohutuse. Tere tulemast meie juurde küsima aadressilinfo@gybiotech.com.

Viited

[1] Fahy, E., Subramaniam, S., Murphy, RC, Nishijima, M., Raetz, CRH, Shimizu, T., ... ja Dennis, EA (2009). Lipiidkaartide värskendus lipiidide põhjaliku klassifikatsioonisüsteemi. Journal of Lipid Research, 50 (Suppl), S9-S14.

[2] Lands, meie (2000). Glütserofosfolipiidid: kompositsioon, ainevahetus ja funktsioon. Journal of Lipid Research, 41 (2), 227–233.

[3] Nelson, DL, & Cox, MM (2017). Lehingeri biokeemia põhimõtted (7. väljaanne). WH Freeman.

[4] Berg, JM, Tymoczko, JL, ja Stryer, L. (2015). Biokeemia (8. väljaanne). WH Freeman.

Wenk, MR (2005). Lipidoomika esilekerkiv valdkond.Loodusülevaade on narkootikumide avastamine, 4(7), 594–610.

[5] Van Meer, G., Voelker, DR ja Feigenson, GW (2008). Membraani lipiidid: kus nad on ja kuidas nad käituvad. Loodusülevaated molekulaarrakkude bioloogia, 9 (2), 112–124.

[6] Zwaal, RF, & Schroit, AJ (1997). Membraani fosfolipiidse asümmeetria patofüsioloogilised mõjud vererakkudes.Veri, 89(4), 1121–1132.

[7] Glade, MJ, & Smith, K. (2015). Fosfatidüülseriin ja inimese aju. Toitained, 7 (3), 10264-10275.

[8] Leventis, PA, & Grinstein, S. (2010). Fosfatidüülseriini jaotus ja funktsioon rakumembraanides.Biofüüsika aastane ülevaade, 39, 407–427.

[9] Bligh, nt, ja Dyer, WJ (1959). Lipiidide täieliku ekstraheerimise ja puhastamise kiire meetod.Kanada biokeemia ja füsioloogia ajakiri, 37(8), 911–917.

[10] Folch, J., Lees, M., ja Sloane Stanley, GH (1957). Lihtne meetod loomakudedest kogu lipiidide eraldamiseks ja puhastamiseks. Journal of Biological Chemistry, 226 (1), 497–509.