Je fosfatidylserín lipid?

Čistý fosfatidylserín (PS)je biologická molekula, ktorá priťahovala významný vedecký záujem z dôvodu jej rozhodujúcich úloh v bunkových funkciách, najmä pri zdraví mozgu, bunkovej signalizácii a apoptóze. Základnou otázkou je, že je často kladená: je fosfatidylserín lipid? Odpoveď je áno, fosfatidylserín je lipid. Tento článok objasní povahu hromadného fosfatidylserínu, prečo je klasifikovaný ako lipid.

Čo jeLipidy?

Vymedzenietión lipidov

Lipidy sú širokou triedou prirodzene sa vyskytujúcich molekúl, ktoré sú primárne hydrofóbne (voda - nerozpustné) alebo amfipatiku (s hydrofilnými aj hydrofóbnymi časťami) [1]. Sú rozmanité, ale zdieľajú určité chemické vlastnosti, ako sú dlhé uhľovodíkové reťazce alebo krúžky, ktoré ich robia nerozpustné vo vode [2].

Medzi hlavné kategórie lipidov patrí:

• Mastné kyseliny

• Glyceridy (triglyceridy, diglyceridy, monoglyceridy)

• fosfolipidy

• steroly (cholesterol)

• sfingolipidy

Lipidy slúžia viacerým úlohám, ako sú ukladanie energie, štrukturálne zložky bunkových membrán a signálne molekuly [3].

Fosfolipidy - Hlavná trieda lipidov

Fosfolipidy sú lipidy obsahujúce fosfátovú skupinu [4]. Sú to rozhodujúce zložky biologických membrán kvôli ich amfipatickej povahe - s hydrofilnou „hlavou“ a hydrofóbnymi „chvostmi“. Táto štrukturálna vlastnosť umožňuje tvorbu lipidových dvojvrstiev, ktoré tvoria základnú architektúru bunkových membrán [3] [5].

Čo je fosfatidylserín?

Čistý fosfatidylserín je fosfolipid, konkrétne glycerofosfolipid, čo znamená, že má glycerolový reťazec s reťazcami mastných kyselín a fosfátovou skupinou pripojenou k molekule serínu.

Molekulárne zložky PS

• Glycerol chrbtica:

Tri - uhlíková molekula; Dva uhlíky sú esterifikované mastnými kyselinami a tretí uhlík je pripojený k fosfátovej skupine.

• Reťazce mastných kyselín:

Zvyčajne dve hydrofóbne dlhé - reťazové mastné kyseliny (ktoré môžu byť nasýtené alebo nenasýtené), čo dáva molekule jej hydrofóbnu chvostovú oblasť [6].

• fosfátová skupina:

Pripojené k tretiemu uhlíku glycerolu.

• Serine:

Aminokyselina je pripojená k fosfátovej skupine; To tvorí polárna hlava skupina PS.

Amfipatická povaha

Reťaze mastných kyselín poskytujú hydrofóbny chvost, zatiaľ čo fosfát - serínová skupina tvorí hydrofilnú hlavu. Táto duálna povaha definuje PS ako typický fosfolipid.

Štrukturálny diagram

Zjednodušená štruktúra fosfatidylserínu:

Klasifikácia fosfatidylserínu ako lipidu

Kategória glycerofosfolipidov

Čistý fosfatidylserín patrí do glycerofosfolipidov, ktoré sú definované:

Mať glycerolovú chrbticu.

Dva reťazce mastných kyselín esterifikovaných na prvý a druhý uhlík.

• Fosfátová skupina spojená s tretím uhlíkom.

• Skupina polárnej hlavy pripevnená k fosfátu.

Podľa lipidových máp a štandardných biochemických učebníc je fosfatidylserín polárny glycerofosfolipid.

Lipidové triedy v biochemickej nomenklatúre

Systémy klasifikácie lipidov, ako napríklad systém Medzinárodnej klasifikácie lipidov a výboru pre nomenklatúru (ILCNC), klasifikujú PS takto [5]:

• Kategória: lipidy

• Trieda: glycerofosfolipidy

• Podtrieda: fosfatidylseríny

Prečo je fosfatidylserín klasifikovaný ako lipid?

• Amfipatická štruktúra

Definujúcim znakom mnohých biologických lipidov je ich amfipatická povaha, čo znamená, že obsahujú hydrofilné (vodné - priťahovanie) a hydrofóbne (vodné - odpudzovanie). Túto duálnu charakteristiku vykazuje čistý fosfatidylserín. Má hydrofilnú skupinu hlavy vytvorenú fosfátovou skupinou spojenou s aminokyselinovým serínom a dve chvosty hydrofóbnych mastných kyselín esterifikovaných do glycerolovej chrbtice. Táto amfipatická štruktúra umožňuje PS bez problémov integrovať do biologických membrán, kde prispieva k tvorbe a stabilite lipidovej dvojvrstvy. Schopnosť PS Self - Zostavte do dvojvrstiev vo vodnom prostredí, je charakteristickým správaním membránových lipidov.

• Vlastnosti rozpustnosti

Fosfatidylserín vykazuje vlastnosti rozpustnosti typické pre lipidy. Je nerozpustný vo vode kvôli svojim dlhým hydrofóbnym reťazcom mastných kyselín, ale dobre sa rozpúšťa v ne - polárnych organických rozpúšťadlách, ako sú chloroforma, metanol a etanol. Tento profil rozpustnosti je kľúčovým chemickým znakom používaným na rozlíšenie lipidov od iných tried biomolekúl, ako sú proteíny a uhľohydráty.

• Biosyntéza a metabolické dráhy

Čistý fosfatidylserín sa syntetizuje v bunkových membránach z iných prekurzorov lipidov, ako je fosfatidylcholín (PC) a fosfatidyletanolamín (PE). Tieto enzymatické konverzie sú katalyzované špecifickými enzýmami - fosfatidylserín syntázou 1 a 2 {{}} umiestnenými v endoplazmatickom retikule a mitochondriách - [6]. Skutočnosť, že PS vzniká prostredníctvom lipid-špecifických biosyntetických trás a zúčastňuje sa metabolizmu lipidov, ďalej potvrdzuje jeho identitu ako lipidovú molekulu.

• Biologické funkcie

PS hrá niekoľko kritických úloh v bunkovej membránovej štruktúre a funkcii, všetky charakteristické pre membránové lipidy. Je prevažne umiestnený na vnútornom letáku plazmatickej membrány, kde podporuje membránové zakrivenie, plynulosť a väzbu proteínov. Okrem toho sa PS podieľa na bunkových signálnych dráhach, ktoré pôsobia ako dokovacie miesto pre rôzne signalizačné proteíny, vrátane proteínkinázy C (PKC). Počas apoptózy (naprogramovaná bunková smrť) sa PS translokuje do vonkajšieho letáka membrány a slúži ako signál „jesť me“ pre fagocytové bunky. Tieto štrukturálne a funkčné úlohy sú v súlade s úlohami iných esenciálnych membránových lipidov [7].

• Lipidomika a biochemická klasifikácia

Popredné biochemické klasifikačné systémy, ako sú systémy udržiavané konzorciom Lipidov mapy, oficiálne kategorizujú čistý fosfatidylserín ako glycerofosfolipid. Táto klasifikácia je založená na jeho glycerolovom chrbtici, fosfátovej skupine a špecifickej chémii hlavnej skupiny. Analytické techniky, ako je hmotnostná spektrometria a NMR spektroskopia, tiež zoskupujú PS s inými membránovými lipidmi v lipidomických štúdiách [8].

EXperimentálne dôkazy potvrdzujúce charakteristiky lipidov

1. Extrakcia organickými rozpúšťadlami

Fosfatidylserín sa môže extrahovať z tkanív pomocou organických rozpúšťadiel, ako je chloroforma a metanol, metóda typická pre lipidy (extrakcia Folch). To potvrdzuje jeho lipid - ako chemické správanie [9].

2. Thin - chromatografia (TLC)

Čistý fosfatidylserín migruje s inými fosfolipidmi v lipidovej chromatografii, oddelený od non - lipidových zlúčenín [9].

3. Nukleárna magnetická rezonancia (NMR) a hmotnostná spektrometria (MS)

Tieto techniky potvrdzujú reťazce mastných kyselín PS a fosforečnan - serínovej hlavnej skupiny, čo je v súlade s glycerofosfolipidmi [9].

Zhrnutie

Čistý fosfatidylserín je jednoznačne klasifikovaný ako lipid. Túto klasifikáciu potvrdzuje jeho molekulárna štruktúra, biochemická klasifikácia, biologické úlohy a fyzikálno -chemické vlastnosti. Ako glycerofosfolipid PS zdieľa definujúce znaky lipidov: hydrofóbne reťazce mastných kyselín, amfipatická povaha, asociácia membrány a funkcia v bunkových procesoch. Vedecká literatúra, biochemické učebnice a databázy klasifikácie lipidov neustále kategorizujú čistý fosfatidylserín ako lipid, čo z nej robí nevyhnutnú molekulu lipidov v štrukturálnych aj funkčných biologických kontextoch.

Ako dodávateľ lipidov poskytuje Guanjie Biotech hromadne fosfatidylcholín a fosfatidylserín. Ak to potrebujete. Vitajte, aby ste sa s nami pýtali. Máme rôzne formy fosfatidylcholínu a fosfatidylserínu z rôznych zdrojov. Vyrábame podľa prísnych štandardov kontroly kvality a zabezpečujeme konzistentnú čistotu, výkon a bezpečnosť. Vitajte, aby ste sa s nami pýtali nainfo@gybiotech.com.

Odkazy

[1] Fahy, E., Subramaniam, S., Murphy, RC, Nishijima, M., Raetz, CRH, Shimizu, T., ... & Dennis, EA (2009). Aktualizácia komplexného klasifikačného systému lipidov pre lipidy. Journal of Lipid Research, 50 (Suppl), S9-S14.

[2] Lands, We (2000). Glycerofosfolipidy: zloženie, metabolizmus a funkcia. Journal of Lipid Research, 41 (2), 227 - 233.

[3] Nelson, DL a Cox, MM (2017). Lehninger princípy biochémie (7. vydanie). Whin Freeman.

[4] Berg, JM, Tymoczko, JL, & Stryer, L. (2015). Biochemistry (8. vydanie). Whin Freeman.

Wenk, MR (2005). Vznikajúce pole lipidomiky.Prírodné recenzie Drogy Discovery, 4(7), 594–610.

[5] Van Meer, G., Voelker, Dr. a Feigenson, GW (2008). Membránové lipidy: Kde sú a ako sa správajú. Nature Reviews Biology Molecular Cell Biology, 9 (2), 112–124.

[6] Zwaal, RF a Schroit, AJ (1997). Patofyziologické dôsledky membránovej fosfolipidovej asymetrie v krvinkách.Krv, 89(4), 1121–1132.

[7] Glade, MJ a Smith, K. (2015). Fosfatidylserín a ľudský mozog. Výživné látky, 7 (3), 10264-10275.

[8] Leventis, PA a Grinstein, S. (2010). Distribúcia a funkcia fosfatidylserínu v bunkových membránach.Ročný prehľad biofyziky, 39, 407–427.

[9] Bligh, napr., & Dyer, WJ (1959). Rýchla metóda celkovej extrakcie a čistenia lipidov.Kanadský denník biochémie a fyziológie, 37(8), 911–917.

[10] Folch, J., Lees, M., & Sloane Stanley, GH (1957). Jednoduchá metóda izolácie a čistenia celkových lipidov zo živočíšnych tkanív. Journal of Biological Chemistry, 226 (1), 497–509.