Сложные липиды, такие, как нейтральные жиры (триацилглицерины), фосфо- и гликолипиды, синтезируются по основным реакционным путям. Синтез начинается (на схеме внизу) с sn-3-глицерофосфата. Обозначение «sn» относится к стереохимической номенклатуре, так как симметричный глицерин после присоединения фосфата приобретает хиральность. sn-3-Глицерофосфат образуется при восстановлении [1] промежуточного продукта гликолиза, дигидроксиацетон-3-фосфата, или в результате фосфорилирования глицерина [2]. При этерификации sn-3-глицерофосфата по C-1 длинноцепочечной жирной кислотой образуются лизофосфатиды [3], при повторной этерификации ненасыщенной жирной кислотой по C-2 — фосфатидаты [4], ключевые промежуточные продукты в биосинтезе жиров, фосфо- и гликолипидов.
Из фосфатидовых кислот после гидролитического отщепления фосфатной группы [5] и последующего ацилирования жирной кислотой [6] образуются триацилглицерины (жиры). После завершения биосинтеза нейтральные жиры сохраняются в цитоплазме в виде жировых капель.
Из фосфатидовых кислот также через промежуточное образование диацилглицерина синтезируется фосфатидилхолин (лецитин) [7]. Фосфохолиновая группа переносится на диацилглицерин из холинцитидиндифосфата [ЦДФ-холина (CDP-холина)] (см. Сортировка белков), представляющего собой активированную форму холина.
По аналогичной реакции диацилглицерина и ЦДФ-этаноламина образуется фосфатидилэтаноламин. Фосфатидилсерин образуется из фосфатидилэтаноламина путём обмена аминоспиртовых групп. Последующие реакции заключаются во взаимопревращении фосфолипидов: например, фосфатидилсерин декарбоксилируется с образованием фосфатидилэтаноламина; последний в результате метилирования S-аденозилметионином превращается в фосфатидилхолин.
Для биосинтеза нейтральных жиров, фосфо- и гликолипидов также используются пищевые липиды. Нейтральные жиры расщепляются в пищеварительном тракте панкреатическими липазами до жирных кислот и 2-моноацилглицеринов. Эти метаболиты всасываются слизистой кишечника и используются в качестве предшественников в синтезе липидов (см. Всасывание). Последовательное ацилирование 2-моноацилглицерина с образованием в качестве конечных продуктов нейтральных жиров катализируется двумя ацилтрансферазами [8, 6] в последовательности реакций: 2-моноацилглицерин → диацилглицерин → триацилглицерин (нейтральный жир).
Биосинтез фосфатидилинозита также начинается с фосфатидовой кислоты. При взаимодействии с ЦМФ (СМР) образуется ЦДФ-диацилглицерин [9], который далее реагирует с инозитом с образованием фосфатидилинозита [10]. Этот фосфолипид переходит в плазматическую мембрану и может быть там фосфорилирован АТФ с образованием фосфатидилинозит-4-фосфата (PlnsP) и фосфатидилинозит-4,5-дифосфата (PlnsP2). PlnsP2 является субстратом фосфолипазы C, которая расщепляет его до вторичных мессенджеров 2,3-диацилглицерина [ДАГ (DAG)] и инозит-1,4,5-трифосфата [ИФ3 (lnsP3)] (см. Вторичные мессенджеры).
Ниже перечислены ферменты, принимающие участие в биосинтезе липидов. Большинство из них ассоциировано с мембранами гладкого эндоплазматического ретикулума, где и протекают представленные на схеме реакции.
[1] 3-Глицерофосфатдегидрогеназа (NAD+) 1.1.1.8
[2] Глицеринкиназа 2.7.1.30
[3] 3-Глицерофосфат-O-ацилтрансфераза 2.3.1.15
[4] 1-Ацил-3-глицерофосфат-O-ацилтрансфераза 2.3.1.51
[5] Фосфатидатфосфатаза 3.1.3.4
[6] Диацилглицерин-O-ацилтрансфераза 2.3.1.20
[7] 1 -Алкил-2-ацетилглицерин—холин-фосфотрансфераза 2.7.8.16
[8] Ацилглицерин-O-пальмитоилтрансфераза 2.3.1.22
[9] Фосфатидат—цитидилтрансфераза 2.7.7.41
[10] CDP-диацилглицерин—инозит-3-фосфатидилтрансфераза 2.7.8.11
[11] 1-Фосфатидилинозит-киназа 2.7.1.67
[12] 1-Фосфатидилинозит-4-фосфат-киназа 2.7.1.68
Из фосфатидовых кислот после гидролитического отщепления фосфатной группы [5] и последующего ацилирования жирной кислотой [6] образуются триацилглицерины (жиры). После завершения биосинтеза нейтральные жиры сохраняются в цитоплазме в виде жировых капель.
Из фосфатидовых кислот также через промежуточное образование диацилглицерина синтезируется фосфатидилхолин (лецитин) [7]. Фосфохолиновая группа переносится на диацилглицерин из холинцитидиндифосфата [ЦДФ-холина (CDP-холина)] (см. Сортировка белков), представляющего собой активированную форму холина.
По аналогичной реакции диацилглицерина и ЦДФ-этаноламина образуется фосфатидилэтаноламин. Фосфатидилсерин образуется из фосфатидилэтаноламина путём обмена аминоспиртовых групп. Последующие реакции заключаются во взаимопревращении фосфолипидов: например, фосфатидилсерин декарбоксилируется с образованием фосфатидилэтаноламина; последний в результате метилирования S-аденозилметионином превращается в фосфатидилхолин.
Для биосинтеза нейтральных жиров, фосфо- и гликолипидов также используются пищевые липиды. Нейтральные жиры расщепляются в пищеварительном тракте панкреатическими липазами до жирных кислот и 2-моноацилглицеринов. Эти метаболиты всасываются слизистой кишечника и используются в качестве предшественников в синтезе липидов (см. Всасывание). Последовательное ацилирование 2-моноацилглицерина с образованием в качестве конечных продуктов нейтральных жиров катализируется двумя ацилтрансферазами [8, 6] в последовательности реакций: 2-моноацилглицерин → диацилглицерин → триацилглицерин (нейтральный жир).
Биосинтез фосфатидилинозита также начинается с фосфатидовой кислоты. При взаимодействии с ЦМФ (СМР) образуется ЦДФ-диацилглицерин [9], который далее реагирует с инозитом с образованием фосфатидилинозита [10]. Этот фосфолипид переходит в плазматическую мембрану и может быть там фосфорилирован АТФ с образованием фосфатидилинозит-4-фосфата (PlnsP) и фосфатидилинозит-4,5-дифосфата (PlnsP2). PlnsP2 является субстратом фосфолипазы C, которая расщепляет его до вторичных мессенджеров 2,3-диацилглицерина [ДАГ (DAG)] и инозит-1,4,5-трифосфата [ИФ3 (lnsP3)] (см. Вторичные мессенджеры).
Ниже перечислены ферменты, принимающие участие в биосинтезе липидов. Большинство из них ассоциировано с мембранами гладкого эндоплазматического ретикулума, где и протекают представленные на схеме реакции.
[1] 3-Глицерофосфатдегидрогеназа (NAD+) 1.1.1.8
[2] Глицеринкиназа 2.7.1.30
[3] 3-Глицерофосфат-O-ацилтрансфераза 2.3.1.15
[4] 1-Ацил-3-глицерофосфат-O-ацилтрансфераза 2.3.1.51
[5] Фосфатидатфосфатаза 3.1.3.4
[6] Диацилглицерин-O-ацилтрансфераза 2.3.1.20
[7] 1 -Алкил-2-ацетилглицерин—холин-фосфотрансфераза 2.7.8.16
[8] Ацилглицерин-O-пальмитоилтрансфераза 2.3.1.22
[9] Фосфатидат—цитидилтрансфераза 2.7.7.41
[10] CDP-диацилглицерин—инозит-3-фосфатидилтрансфераза 2.7.8.11
[11] 1-Фосфатидилинозит-киназа 2.7.1.67
[12] 1-Фосфатидилинозит-4-фосфат-киназа 2.7.1.68
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Планета вирусов Вирусы — невидимые, но активные участники борьбы за место в биосфере Земли. С их ...
Саморегулируемые волны химических реакций и биологических популяций Монография посвящена математическому моделированию и исследованию нелинейных ...
Gene Control Gene Control offers an articulate, current description of how gene expression is controlled in eukaryotes, reviewing and summarizing the extensive ...
Role of TCF in body axis formation: Discovery of a Dual Action of XTCF-3 in Xenopus Body Axis Formation A novel role of TCF family in body axis formation. Revolutionary high impact discoveries are described, elucidating the missing link in the Wnt ...