Είναι η φωσφατιδυλοσερίνη λιπίδιο;

Καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη (PS)είναι ένα βιολογικό μόριο που έχει προσελκύσει σημαντικό επιστημονικό ενδιαφέρον λόγω των κρίσιμων ρόλων του στην κυτταρική λειτουργία, ειδικά στην υγεία του εγκεφάλου, στην κυτταρική σηματοδότηση και στην απόπτωση. Ένα θεμελιώδες ερώτημα που συχνά τίθεται είναι: Είναι η φωσφατιδυλοσερίνη ένα λιπίδιο; Η απάντηση είναι ναι, η φωσφατιδυλοσερίνη είναι λιπίδιο. Αυτό το άρθρο θα διευκρινίσει τη φύση της χύδην φωσφατιδυλοσερίνης, γιατί ταξινομείται ως λιπίδιο.

Τι είναιΛιπίδια?

Οριστικάtιόν λιπιδίων

Τα λιπίδια είναι μια ευρεία κατηγορία φυσικών μορίων που είναι κυρίως υδρόφοβα (νερό - αδιάλυτα) ή αμφιθρόνια (που έχουν υδρόφιλα και υδρόφοβα μέρη) [1]. Είναι διαφορετικά, αλλά μοιράζονται ορισμένα χημικά χαρακτηριστικά, όπως οι μακριές αλυσίδες υδρογονανθράκων ή τα δαχτυλίδια που τους καθιστούν αδιάλυτα στο νερό [2].

Οι κύριες κατηγορίες λιπιδίων περιλαμβάνουν:

• λιπαρά οξέα

• Γλυκερίδια (τριγλυκερίδια, διγλυκερίδια, μονογλυκερίδια)

• Φωσφολιπίδια

• Στερόλες (χοληστερόλη)

• Σκαμπολιπίδια

Τα λιπίδια εξυπηρετούν πολλαπλούς ρόλους, όπως η αποθήκευση ενέργειας, τα δομικά συστατικά των κυτταρικών μεμβρανών και τα μόρια σηματοδότησης [3].

Φωσφολιπίδια - μια σημαντική κατηγορία λιπιδίων

Τα φωσφολιπίδια είναι λιπίδια που περιέχουν φωσφορική ομάδα [4]. Είναι κρίσιμα συστατικά των βιολογικών μεμβρανών λόγω της αμφιβολικής τους φύσης - που έχει υδρόφιλο "κεφάλι" και υδρόφοβες "ουρές". Αυτή η δομική ιδιότητα επιτρέπει τον σχηματισμό λιπιδικών διπλοστοιβάδων, οι οποίες αποτελούν τη θεμελιώδη αρχιτεκτονική των κυτταρικών μεμβρανών [3] [5].

Τι είναι η φωσφατιδυλοσερίνη;

Η καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη είναι ένα φωσφολιπίδιο, ειδικά ένα γλυκεροφωσφολιπίδιο, που σημαίνει ότι έχει μια ραχοκοκαλιά γλυκερόλης με αλυσίδες λιπαρών οξέων και μια ομάδα φωσφορικών προσαρτημένων σε ένα μόριο σερίνης.

Μοριακά συστατικά του PS

• Σπονδυλική γλυκερόλη:

Ένα τριών - μόριο άνθρακα; Δύο άνθρακες εστεροποιούνται με λιπαρά οξέα και ο τρίτος άνθρακας συνδέεται με φωσφορική ομάδα.

• Αλυσίδες λιπαρών οξέων:

Συνήθως δύο υδρόφοβα μακρά - αλυσίδα λιπαρών οξέων (που μπορούν να κορεσμένα ή ακόρεστα), δίνοντας στο μόριο την υδρόφοβη ουρά της [6].

• Φωσφορική ομάδα:

Συνδεδεμένο με τον τρίτο άνθρακα της γλυκερόλης.

• Σερίνη:

Ένα αμινοξύ συνδέεται με τη φωσφορική ομάδα. Αυτό σχηματίζει την ομάδα πολικών κεφαλών του PS.

Αμφιναθική φύση

Οι αλυσίδες λιπαρών οξέων παρέχουν υδρόφοβη ουρά, ενώ το φωσφορικό - ομάδα σερίνης σχηματίζει την υδρόφιλη κεφαλή. Αυτή η διπλή φύση ορίζει το PS ως ένα τυπικό φωσφολιπίδιο.

Δομικό διάγραμμα

Μια απλοποιημένη δομή φωσφατιδυλοσερίνης:

Ταξινόμηση της φωσφατιδυλοσερίνης ως λιπιδίου

Κατηγορία γλυκεροφωσφολιπιδίου

Η καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη ανήκει στα γλυκεροφωσφολιπίδια, τα οποία ορίζονται από:

Έχοντας μια σπονδυλική στήλη γλυκερόλης.

Δύο αλυσίδες λιπαρών οξέων εστεροποιήθηκαν στην πρώτη και τη δεύτερη άνθρακα.

• Μια ομάδα φωσφορικών που συνδέεται με τον τρίτο άνθρακα.

• Μια ομάδα πολικής κεφαλής που συνδέεται με το φωσφορικό άλας.

Σύμφωνα με τους χάρτες λιπιδίων και τα τυπικά βιοχημικά εγχειρίδια, η φωσφατιδυλοσερίνη είναι ένα πολικό γλυκεροφωσφολιπίδιο.

Κλάσεις λιπιδίων σε βιοχημική ονοματολογία

Τα συστήματα ταξινόμησης λιπιδίων όπως αυτά από τη Διεθνή Επιτροπή Ταξινόμησης και Ονοματολογίας (ILCNC) ταξινομούν το PS ως εξής [5]:

• Κατηγορία: λιπίδια

• Κατηγορία: γλυκεροφωσφολιπίδια

• Υποκατηγορία: φωσφατιδυλοσερίνες

Γιατί η φωσφατιδυλοσερίνη ταξινομείται ως λιπίδιο;

• Αμφιπαϊκή δομή

Ένα καθοριστικό χαρακτηριστικό πολλών βιολογικών λιπιδίων είναι η αμφιθητική φύση τους, που σημαίνει ότι περιέχουν τόσο υδρόφιλα (νερό - προσέλκυση) όσο και υδρόφοβες (νερό - απωθητική) περιοχές. Η καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη παρουσιάζει αυτό το διπλό χαρακτηριστικό. Έχει μια υδρόφιλη ομάδα κεφαλής που σχηματίζεται από ένα φωσφορικό τμήμα που συνδέεται με την σερίνη αμινοξέος και δύο ουρές υδρόφοβου λιπαρών οξέων εστεροποιούνται σε σπονδυλική στήλη γλυκερόλης. Αυτή η αμφιναθική δομή επιτρέπει στο PS να ενσωματώνεται άψογα σε βιολογικές μεμβράνες, όπου συμβάλλει στον σχηματισμό και τη σταθερότητα της λιπιδικής διπλοστοιβάδας. Η ικανότητα του PS στον εαυτό του - συναρμολογείται σε διπλοστοιβάδες σε υδατικά περιβάλλοντα είναι μια συμπεριφορά Hallmark των λιπιδίων μεμβράνης.

• Ιδιότητες διαλυτότητας

Η φωσφατιδυλοσερίνη εμφανίζει χαρακτηριστικά διαλυτότητας χαρακτηριστικά των λιπιδίων. Είναι αδιάλυτο στο νερό λόγω των μακρών υδρόφοβων αλυσίδων λιπαρών οξέων, αλλά διαλύεται καλά σε μη - πολικούς οργανικούς διαλύτες όπως χλωροφόρμιο, μεθανόλη και αιθανόλη. Αυτό το προφίλ διαλυτότητας είναι ένα βασικό χημικό χαρακτηριστικό που χρησιμοποιείται για τη διάκριση των λιπιδίων από άλλες κατηγορίες βιομορίων όπως πρωτεΐνες και υδατάνθρακες.

• Βιοσύνθεση και μεταβολικές οδούς

Η καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη συντίθεται σε κυτταρικές μεμβράνες από άλλους προδρόμους λιπιδίων, όπως η φωσφατιδυλχολίνη (PC) και η φωσφατιδυλαιθανολαμίνη (ΡΕ). Αυτές οι ενζυματικές μετατροπές καταλύονται από συγκεκριμένα ένζυμα - φωσφατιδυλσερίνη συνθάση 1 και 2 - που βρίσκονται στο ενδοπλασματικό δίκτυο και τα μιτοχόνδρια - που σχετίζονται με τις μεμβράνες [6]. Το γεγονός ότι το PS προκύπτει μέσω βιοσυνθετικών οδών ειδικών λιπιδίων και συμμετέχει στον μεταβολισμό των λιπιδίων επιβεβαιώνει περαιτέρω την ταυτότητά του ως λιπιδίου.

• Βιολογικές λειτουργίες

Το PS παίζει αρκετούς κρίσιμους ρόλους στη δομή και τη λειτουργία της κυτταρικής μεμβράνης, όλα χαρακτηριστικά των λιπιδίων μεμβράνης. Βρίσκεται κατά κύριο λόγο στο εσωτερικό φυλλάδιο της μεμβράνης του πλάσματος, όπου υποστηρίζει την καμπυλότητα της μεμβράνης, τη ρευστότητα και τη δέσμευση πρωτεΐνης. Επιπλέον, το PS εμπλέκεται σε κυτταρικές οδούς σηματοδότησης, που λειτουργούν ως θέση σύνδεσης για διάφορες πρωτεΐνες σηματοδότησης, συμπεριλαμβανομένης της πρωτεϊνικής κινάσης C (PKC). Κατά τη διάρκεια της απόπτωσης (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος), το PS μετατοπίζεται στο εξωτερικό φυλλάδιο της μεμβράνης, που χρησιμεύει ως σήμα "Eat Me" για τα φαγοκυτταρικά κύτταρα. Αυτοί οι δομικοί και λειτουργικοί ρόλοι είναι συνεπείς με εκείνους των άλλων βασικών λιπιδίων μεμβράνης [7].

• Λιπιδομική και βιοχημική ταξινόμηση

Τα κορυφαία συστήματα βιοχημικής ταξινόμησης, όπως αυτά που διατηρούνται από την κοινοπραξία των λιπιδίων χαρτών, κατηγοριοποιούν επισήμως την καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη ως γλυκεροφωσφολιπίδιο. Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στη ραχοκοκαλιά της γλυκερόλης, στη φωσφορική ομάδα και στην ειδική χημεία της ομάδας κεφαλής. Οι αναλυτικές τεχνικές όπως η φασματομετρία μάζας και η φασματοσκοπία NMR ομαδοποιούν επίσης το PS με άλλα λιπίδια μεμβράνης σε μελέτες λιπιδομικής [8].

EXperimental αποδεικτικά στοιχεία που επιβεβαιώνουν τα χαρακτηριστικά των λιπιδίων

1. Εξαγωγή από οργανικούς διαλύτες

Η φωσφατιδυλοσερίνη μπορεί να εξαχθεί από ιστούς χρησιμοποιώντας οργανικούς διαλύτες όπως το χλωροφόρμιο και τη μεθανόλη, μια μέθοδο τυπική για τα λιπίδια (εκχύλιση φολυσμάτων). Αυτό επιβεβαιώνει το λιπίδιο του - σαν χημική συμπεριφορά [9].

2. Thin - χρωματογραφία στρώματος (TLC)

Η καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη μεταναστεύει με άλλα φωσφολιπίδια σε χρωματογραφία λιπιδίων, ξεχωριστά από μη - ενώσεις λιπιδίων [9].

3. Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (NMR) και φασματομετρία μάζας (MS)

Αυτές οι τεχνικές επιβεβαιώνουν τις αλυσίδες λιπαρών οξέων του PS και φωσφορικά - ομάδα κεφαλής σερίνης, σύμφωνα με γλυκεροφωσφολιπίδια [9].

Περίληψη

Η καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη ταξινομείται αναμφισβήτητα ως λιπίδιο. Η μοριακή δομή, η βιοχημική ταξινόμηση, οι βιολογικοί ρόλοι και οι φυσικοχημικές ιδιότητες επιβεβαιώνουν αυτήν την ταξινόμηση. Ως γλυκεροφωσφολιπίδιο, το PS μοιράζεται τα καθοριστικά χαρακτηριστικά των λιπιδίων: υδρόφοβες αλυσίδες λιπαρών οξέων, αμφιναθική φύση, συσχέτιση μεμβράνης και λειτουργία σε κυτταρικές διεργασίες. Η επιστημονική βιβλιογραφία, τα εγχειρίδια βιοχημείας και οι βάσεις δεδομένων ταξινόμησης λιπιδίων κατηγοριοποιούν σταθερά την καθαρή φωσφατιδυλοσερίνη ως λιπίδιο, καθιστώντας το ένα βασικό λιπίδιο μόριο τόσο σε δομικά όσο και σε λειτουργικά βιολογικά πλαίσια.

Ως προμηθευτής λιπιδίων, ο Guanjie Biotech παρέχει χύδην φωσφατιδυλχολίνη και φωσφατιδυλοσερίνη. Εάν το χρειάζεστε. Καλώς ήλθατε για να ρωτήσετε μαζί μας. Έχουμε διαφορετικές μορφές φωσφατιδυλοχολίνης και φωσφατιδυλοσερίνης από διαφορετικές πηγές. Παράγουμε υπό αυστηρά πρότυπα ελέγχου ποιότητας, εξασφαλίζοντας συνεπή καθαρότητα, απόδοση και ασφάλεια. Καλώς ήλθατε για να ρωτήσετε μαζί μαςinfo@gybiotech.com.

Αναφορές

[1] Fahy, Ε., Subramaniam, S., Murphy, RC, Nishijima, Μ., Raetz, CRH, Shimizu, Τ., ... & Dennis, ΕΑ (2009). Ενημέρωση του συστήματος ολοκληρωμένης ταξινόμησης των χαρτών λιπιδίων για λιπίδια. Journal of Lipid Research, 50 (Suppl), S9-S14.

[2] εδάφη, εμείς (2000). Γλυκεροφωσφολιπίδια: σύνθεση, μεταβολισμός και λειτουργία. Journal of Lipid Research, 41 (2), 227-233.

[3] Nelson, DL, & Cox, MM (2017). Lehninger Principles of Biochemistry (7η έκδοση). Wh Freeman.

[4] Berg, JM, Tymoczko, JL, & Stryer, L. (2015). Βιοχημεία (8η έκδοση). Wh Freeman.

Wenk, Mr (2005). Το αναδυόμενο πεδίο της λιπιδομικής.Η φύση αναθεωρεί την ανακάλυψη ναρκωτικών, 4(7), 594–610.

[5] Van Meer, G., Voelker, DR, & Feigenson, GW (2008). Λιπίδια μεμβράνης: Πού είναι και πώς συμπεριφέρονται. Η φύση αναθεωρεί τη βιολογία των μοριακών κυττάρων, 9 (2), 112-124.

[6] Zwaal, RF, & Schroit, AJ (1997). Παθοφυσιολογικές επιπτώσεις της ασυμμετρίας φωσφολιπιδίου μεμβράνης στα κύτταρα του αίματος.Αίμα, 89(4), 1121–1132.

[7] Glade, MJ, & Smith, Κ. (2015). Φωσφατιδυλοσερίνη και ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Θρεπτικά συστατικά, 7 (3), 10264-10275.

[8] Leventis, PA, & Grinstein, S. (2010). Η κατανομή και η λειτουργία της φωσφατιδυλοσερίνης σε κυτταρικές μεμβράνες.Ετήσια ανασκόπηση της βιοφυσικής, 39, 407–427.

[9] Bligh, EG, & Dyer, WJ (1959). Μια ταχεία μέθοδος ολικής εξαγωγής και καθαρισμού λιπιδίων.Καναδική Εφημερίδα της Βιοχημείας και της Φυσιολογίας, 37(8), 911–917.

[10] Folch, J., Lees, Μ., & Sloane Stanley, GH (1957). Μια απλή μέθοδος για την απομόνωση και τον καθαρισμό των ολικών λιπιδίων από τους ζωικούς ιστούς. Journal of Biological Chemistry, 226 (1), 497-509.