The fosfatidylinositol Je to fosfolipid z rodiny glycerofosfolipidů nebo fosfoglyceridů, které jsou přítomny v biologických membránách. Představuje přibližně 10% celkového obsahu fosfolipidů v průměrné buňce.
To je běžné na vnitřní straně plazmatické membrány mnoha eukaryot a prokaryot. U savců a jiných obratlovců obohacuje zejména membrány mozkových buněk; a právě v těchto tkáních to poprvé pozorovali Folch a Wooley v roce 1942.
Jeho chemickou strukturu, stejně jako některé z jeho fosforylovaných derivátů, určila Ballouova výzkumná skupina v letech 1959 až 1961..
Má důležité strukturální funkce související s jeho množstvím v membránách, ale je také důležitým zdrojem druhých poslů, kteří mají důležité důsledky pro procesy buněčné signalizace, které jsou spouštěny četnými a rozmanitými speciálními podněty..
Jeho glykosylovaná forma se podílí na kovalentní modifikaci proteinů, která jim umožňuje vázat se na membrány prostřednictvím lipidových struktur zvaných „kotvy“ GPI (glykosylfosfatidylinositol)..
Rejstřík článků
Jako většina membránových lipidů je fosfatidylinositol amfipatická molekula, to znamená, že je to molekula s hydrofilním polárním koncem a hydrofobním nepolárním koncem..
Jeho obecná struktura je založena na 1,2-diacylglycerol 3-fosfátovém základním řetězci, kde dva řetězce mastných kyselin esterifikované na uhlících v polohách 1 a 2 představují nepolární ocasy a fosfátová skupina připojená ke skupině „hlava“ , představuje polární oblast.
Molekula inositolu připojená fosfodiesterovou vazbou k fosfátové skupině na uhlíku v poloze 3 molekuly glycerolu představuje „hlavní“ skupinu tohoto fosfolipidu..
Inositol je derivát cyklohexanu, který má všechny své atomy uhlíku (6) navázané na hydroxylovou skupinu. Může pocházet z potravin konzumovaných ve stravě ze syntetické cesty de novo nebo z vlastní recyklace. Mozkové buňky, stejně jako jiné tkáně v menší míře, ho produkují z 6-fosfátu glukózy.
Struktura mnoha derivátů fosfatidylinositolu není nic jiného než molekula fosfatidylinositolu, ke které byly přidány fosfátové skupiny v některých hydroxylových skupinách části inositolu.
Uhlovodíkové řetězce apolárních ocasů mohou mít různé délky od 16 do plus nebo minus 24 atomů uhlíku, v závislosti na daném organismu..
Tyto řetězce mohou být nasycené (jednoduché vazby uhlík-uhlík) nebo nenasycené (dvojné vazby uhlík-uhlík; mononenasycené nebo polynenasycené) a stejně jako jiné fosfolipidy odvozené od kyseliny fosfatidové, i mastné kyseliny v poloze C2 glycerol 3-fosfátu jsou obvykle nenasycené.
Normálně mají tyto lipidy řetězce mastných kyselin odpovídající kyselině stearové a arachidonové s 18 a 20 atomy uhlíku, jeden nasycený a druhý nenasycený..
Fosfatidylinositol, stejně jako jiné fosfolipidy, je tvořen z kyseliny fosfatidové, jednoduchého fosfolipidu, jehož strukturu charakterizují dva nepolární ocasy a polární hlava složená pouze z fosfátové skupiny připojené k uhlíku v poloze 3 glycerolu.
Pro vzdělání de novo fosfatidylinositol, kyselina fosfatidová reaguje s CTP (cytidin trifosfát), vysokoenergetickou molekulou analogickou s ATP, a tvoří CDP-diacylglycerol, který je běžným prekurzorem fosfatidylinositolové cesty a jejích derivátů, fosfatidylglycerolu, difosfatidylglycerolu a difosfatidylglycerolu.
Dotyčná reakce je katalyzována enzymem CDP-diacylglycerolsyntáza, který má dvojí subcelulární umístění zahrnující mikrozomální frakci a vnitřní mitochondriální membránu..
Fosfatidylinositol následně vzniká kondenzační reakcí mezi molekulou inositolu a molekulou CDP-diacylglycerolu, která je výsledkem předchozího kroku.
Tento krok je katalyzován fosfatidylinositol syntázou (CDP-diacylglycerol: myoinositol 3-fosfatidyltransferáza), což je enzym spojený s membránou endoplazmatického retikula savčích buněk..
Reakce, která představuje limitující krok tohoto procesu, je ve skutečnosti tvorba inositolu z 6-fosfátu glukózy, ke kterému musí dojít „proti proudu“ biosyntetické dráhy..
Fosforylované deriváty fosfatidylinositolu jsou produkovány skupinou enzymů zvaných fosfatidylinositol kinázy, které jsou odpovědné za navázání fosfátových skupin na hydroxylové skupiny inositolové části mateřského lipidu.
Stejně jako fosfatidylserin a fosfatidylglycerol, fosfatidylinositol plní řadu funkcí. Má důležité strukturální důsledky, protože je součástí lipidových dvojvrstev, které tvoří různé a multifunkční biologické membrány.
Mnoho proteinů se „váže“ na buněčné membrány prostřednictvím takzvaných „kotev GPI“, které nejsou ničím jiným než glykosylovanými deriváty fosfatidylinositolu, které poskytují proteinům hydrofobní „kotvu“, která je podporuje na povrchu buňky..
Některé proteiny cytoskeletu se vážou na fosforylované deriváty fosfatidylinositolu a tento typ lipidů také slouží jako jádro pro tvorbu proteinových komplexů zapojených do exocytózy.
Jeho deriváty jsou například druhými posly v mnoha signálních procesech souvisejících s hormony u savců..
Dva z nejdůležitějších sekundárních poslů, kteří pocházejí z takzvaného „hormonálně citlivého fosfatidylinositolového systému“, jsou inositol 1,4,5-trifosfát (IP3 nebo inositol trifosfát) a diacylglycerol, které plní různé funkce..
IP3 je zapojen do kaskády hormonální signalizace používané systémy druhého posla, jako je adrenalin.
Inositol je rozpustný posel, který vykonává své funkce v cytosolu, zatímco diacylglycerol je rozpustný v tucích a zůstává vázán v membráně, kde funguje také jako posel..
Podobně bylo v rostlinách stanoveno, že fosforylované deriváty fosfatidylinositolu mají také důležité funkce v buněčných signálních kaskádách..
Zatím žádné komentáře