Glicerofoszfolipid

Funkciók és felhasználás a membránokbanSzerkesztés

A glicerofoszfolipid egyik fő funkciója, hogy a biológiai membránok szerkezeti összetevőjeként szolgál. Amfipatikus természetük hajtja a membránok lipid kettősréteg szerkezetének kialakulását. Az elektronmikroszkóp alatt látható sejtmembrán két jól azonosítható rétegből vagy “levélkéből” áll, amelyek mindegyike glicerofoszfolipidmolekulák rendezett sorából áll. Az egyes rétegek összetétele a sejttípustól függően nagymértékben változhat.

• A humán eritrocitákban például a plazmamembrán citoszolikus oldala (a citoszol felé eső oldal) főként foszfatidil-etanolaminból, foszfatidil-szerinből és foszfatidil-linozitolból áll.
• Az exoplazmás oldal (a sejt külső oldala) ezzel szemben főként foszfatidil-kolinból és szfingomielinből, a szfingolipidek egyik típusából áll.

Minden glicerofoszfolipidmolekula egy kis poláros fejcsoportból és két hosszú hidrofób láncból áll. A sejtmembránban a foszfolipidek két rétege a következőképpen helyezkedik el:

• a hidrofób végek egymás felé mutatnak, és egy zsíros, hidrofób központot alkotnak
• az ionos fejcsoportok a sejtmembrán belső és külső felszínén helyezkednek el

Ez egy stabil szerkezet, mert az ionos hidrofil fejcsoportok kölcsönhatásba lépnek a sejt belsejében és kívül a vizes közeggel, míg a hidrofób végek maximalizálják az egymással való hidrofób kölcsönhatásokat, és távol maradnak a vizes környezettől. Ennek a szerkezetnek az általános eredménye az, hogy zsíros gátat építenek a sejt belseje és környezete között.

A sejtmembránokban betöltött funkciójuk mellett más sejtfolyamatokban, például a jelindukcióban és a transzportban is szerepet játszanak. A jelátvitel tekintetében a prosztanglandinok és más leukotriének prekurzorai. Specifikus eloszlásuk és katabolizmusuk teszi lehetővé, hogy a fent felsorolt biológiai válaszfolyamatokat végrehajtsák. A membránban a másodlagos hírvivő anyagok tárolóközpontjaként betöltött szerepük szintén hozzájárul ahhoz, hogy transzporterként működjenek. A fehérjék működését is befolyásolják. Például fontos alkotóelemei a lipoproteineknek (a vérben a zsírokat szállító oldható fehérjéknek), ezért befolyásolják azok anyagcseréjét és működését.

Felhasználás az emulgeálásbanSzerkesztés

A glicerofoszfolipidek emulgeálószerként is működhetnek, hogy elősegítsék egy anyag eloszlását egy másikban. Ezt néha az édesség- és fagylaltkészítésben használják.

Az agybanSzerkesztés

Az idegmembránok többféle glicerinfoszfolipid-osztályt tartalmaznak, amelyek szerkezetük és a különböző sejtekben és membránokban való lokalizációjuk tekintetében különböző sebességgel változnak. Három fő osztály van, nevezetesen; 1-alkil-2-acil glicerofoszfolipid, 1,2-diacil glicerofoszfolipid és plazmalogén. A glicerofoszfolipidek ezen osztályainak fő funkciója az idegmembránokban a stabilitás, az áteresztőképesség és a fluiditás biztosítása az összetételükben bekövetkező specifikus változásokon keresztül. Az idegi membránok glicerofoszfolipid-összetétele nagymértékben megváltoztatja funkcionális hatékonyságukat. A glicerofoszfolipid acillánc hossza és telítettségi foka számos membránjellemző fontos meghatározója, beleértve a többszörösen telítetlen zsírsavakban gazdag oldalsó domének kialakulását. A glicerofoszfolipidek A(l), A(2), C és D foszfolipázok általi receptor-közvetített lebontása olyan másodlagos hírvivő anyagok, mint a prosztaglandinok, eikozanoidok, trombocita aktiváló faktor és diacilglicerin keletkezését eredményezi. Így az idegmembrán foszfolipidek a másodlagos hírvivő anyagok tartályát jelentik. Részt vesznek az apoptózisban, a transzporterek és a membránhoz kötött enzimek aktivitásának modulálásában is. Az idegmembrán glicerin-foszfolipid összetételének jelentős változásairól számoltak be neurológiai rendellenességek esetén. Ezek a változások a membránok fluiditásának és permeabilitásának megváltozását eredményezik. Ezek a folyamatok a lipidperoxidok felhalmozódásával és a károsodott energiaanyagcserével együtt felelősek lehetnek a neurológiai rendellenességekben megfigyelhető neurodegenerációért.

AnyagcsereSzerkesztés

A glicerofoszfolipidek anyagcseréje eltérő az eukariótákban, a tumorsejtekben és a prokariótákban. A szintézis prokariótákban a glicerofoszfolipidek foszfatidsav és poláris fejcsoportok szintézisét jelenti. A foszfatidsavszintézis eukariótákban más, két útvonal van, egyik a másik felé a foszfatidil-kolin és a foszfatidil-etanolamin felé. A glicerin-foszfolipidek általában több lépésben metabolizálódnak, különböző köztes termékekkel. A legelső lépés ebben az anyagcserében a zsírsavláncok hozzáadása vagy átadása a glicerin gerincéhez az első köztes termék, a lizofoszfatidsav (LPA) képződéséhez. Az LPA ezután acilálódik, hogy a következő köztes termék, a foszfatidsav (PA) keletkezzen. A PA defoszforilálható, ami a foszfatidil-kolin (PC) szintéziséhez nélkülözhetetlen diaszilglicerin képződéséhez vezet. A PC a glicerofoszfolipidek számos fajának egyike. A Kennedy-útvonalnak nevezett útvonalban a poláris fejek hozzáadásával befejeződik a poláris fejrészekből, a két zsírsavláncból és a glicerin gerincéhez kapcsolódó foszfátcsoportból álló teljes szerkezet kialakulása. Ebben a Kennedy-útvonalban a kolin CDP-kolinná alakul át, ami a poláris fejcsoportok átvitelét hajtja végre a PC teljes kialakulása érdekében. A PC ezután tovább alakítható más glicerofoszfolipid-fajokká, például foszfatidil-szerinné (PS) és foszfatidil-etanolamin (PE).