Біосинтез складних ліпідів

Біосинтез жирів і фосфоліпідів

Складні ліпіди, такі, як нейтральні жири (тріацілгліцеріни), фосфо і гліколіпіди, синтезуються за основними реакційним шляхах. Синтез починається (на схемі внизу) з sn-З-гліцерофосфату. Позначення «sn» відноситься до стереохимической номенклатурі, так як симетричний гліцерин після приєднання фосфату набуває хіральність. sn-3-Гліцерофосфат утворюється при відновленні [1] проміжного продукту гліколізу, дігідроксіацетон-3-фосфату, або в результаті фосфорилювання гліцерину [2]. При етерифікації sn-3-гліцерофосфату по C-1 довголанцюгової жирною кислотою утворюються лізофосфатіди [3], при повторній етерифікації ненасичених жирних кислот по С-2 – фосфатідати [4], ключові проміжні продукти в біосинтезі жирів, фосфо і гліколіпідів.

З фосфатідових кислот після гідролітичного відщеплення фосфатної групи [5] і подальшого ацилирования жирною кислотою [6] утворюються тріацілгліцеріни (жири). Після завершення біосинтезу нейтральні жири зберігаються в цитоплазмі у вигляді жирових крапель.

З фосфатідових кислот також через проміжне утворення діацілгліцерін синтезується фосфатидилхолин (лецитин) [7]. Фосфохоліновая група переноситься на діацілгліцерін з холінцітідіндіфосфата [ЦДФ-холіну (CDP-холіну)] (див. С. 112), що представляє собою активовану форму холіну.

За аналогічною реакції діацілгліцерін і ЦДФ-етаноламіну утворюється фосфатидилетаноламін. Фосфатидилсерин утворюється з фосфатидилетаноламін шляхом обміну аміноспіртових груп. Наступні реакції полягають у взаимопревращении фосфоліпідів: наприклад, фосфатіділсерін декарбоксилируется з утворенням фосфатидилетаноламін; останній в результаті метилювання S-аденозілметіонін перетворюється на фосфатидилхолин.

Для біосинтезу нейтральних жирів, фосфо і гликолипидов також використовуються харчові ліпіди. Нейтральні жири розщеплюються в травному тракті панкреатичними ліпазами до жирних кислот і 2-моноацілгліцерінов. Ці метаболіти всмоктуються слизовою кишечника і використовуються як попередників у синтезі ліпідів (див. С. 266). Послідовне ацилирование 2-моноацілгліцерінов з утворенням в якості кінцевих продуктів нейтральних жирів каталізується двома ацілтрансферази [8, 6] в послідовності реакцій: 2-моноацілгліцерінов → діацілгліцерін → тріацілгліцеріни (нейтральний жир).
Біосинтез фосфатіділінозіта також починається з фосфатідовой кислоти. При взаємодії з ЦМФ (CMP) утворюється ЦДФ-діацілгліцерін [9], який далі реагує з інозитом з утворенням фосфатіділінозіта [10]. Цей фосфолипид переходить в плазматичну мембрану і може бути там фосфорильованій АТФ з утворенням фосфатіділінозіт-4-фосфату (PlnsP) і фосфатіділінозіт-4,5-дифосфата (PlnsP2). PlnsP2 є субстратом фосфоліпази С, яка розщеплює його до вторинних месенджерів 2,3-діацілгліцерін [ДАГ (DAG)] і інозит-1,4,5-трифосфату [ІФ3 (InsP3)] (див. Рис. 375).
Нижче перераховані ферменти, що беруть участь у біосинтезі ліпідів. Більшість з них асоційоване з мембранами гладкого ЕПР, де і протікають представлені на схемі реакції.

[1] 3-гліцерофосфатдегідрогеназа (NAD +) 1.1.1.8
[2] Гліцерінкіназа 2.7.1.30
[3] 3-Гліцерофосфат-О-ацілтрансферази 2.3.1.15
[4] 1-ацил-3-гліцерофосфат-О-ацілтрансферази 2.3.1.51
[5] Фосфатідатфосфатаза 3.1.3.4
[6] діацілгліцерін-0-ацілтрансферази 2.3.1.20
[7] 1-Алкіл-2-ацетілгліцерін-холінфосфотрансфераза 2.7.8.16
[8] ацілгліцеріни-О-пальмітоілтрансфераза 2.3.1.22
[9] Фосфатідат-цітіділтрансфераза 2.7.7.41
[10] CDP-діацілгліцерін-інозит-3-фосфатіділтрансфераза 2.7.8.11
[11] 1-фосфатіділінозіт-кіназа 2.7.1.67
[12] 1-фосфатіділінозіт-4-фосфат-кіназа 2.7.1.68

Посилання на основну публікацію