DIAÇILGLISEROL: YAPI, BIYOSENTEZ, FONKSIYONLAR - BIYOLOJI - 2025

Diaçilgliserol veya 1,2-diasilgliserol gibi bir gliserol molekülüne sahip olma özelliğine sahiptir, gliserofosfolipitler ve fasfogliserıdlerın, tek bir lipid molekülünün grubuna ait fosfolipidlerin sentezinde ara madde biri ana iskelet.

Tüm canlı organizmalar için, sentezi için gerekli olan genetik ürünlerin hücrelerin canlılığı için gerekli olduğu ve seviyelerinin hücre içinde sıkı bir şekilde düzenlendiği ölçüde çok önemlidir.

Fisher'in Diaçilgliserol için projeksiyonu (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla Mzaki)

Bakteriler, mayalar, bitkiler ve hayvanlar, diasilgliserolü metabolize edebilir ve karbon atomlarından ikisine esterleştirilmiş yağ asitlerinden enerji çıkarabilir, bu nedenle aynı zamanda bir enerji rezervuarını temsil eder.

Diaçilgliserol, hem tüm biyolojik zarları oluşturan lipit çift katman yapısının oluşturulmasına hem de diğer lipitlerin ara metabolizmasına ve ikinci bir haberci olarak çeşitli sinyal yollarına katılır.

Aktif türevi CDP-diasilgliserol (CDP, yüksek enerjili bir molekül olan ATP'nin bir analoğudur), diğer birçok membran lipidinin sentezinde önemli bir öncüdür.

Bu lipid ile ilgili enzimlerin keşfedilmesiyle, buna bağlı hücresel tepkilerin oldukça karmaşık olduğu, belki de bilinmeyen, örneğin farklı metabolik yollarda pek çok başka fonksiyona sahip olduğu tespit edilmiştir.

yapı

Diasilgliserol, lipidik doğası gereği, iki hidrofobik apolar alifatik zincire ve serbest hidroksil grubundan oluşan bir hidrofilik polar bölgeye veya "kafaya" sahip olduğu için amfipatik bir bileşiktir.

Bu bileşiğin yapısı oldukça basittir: üç karbon atomu ve üç hidroksil grubu olan bir alkol olan gliserol, pozisyon 1 ve 2'deki karbonlarla ilişkili oksijen atomları aracılığıyla iki yağ asidi zincirine bağlanır. (ester bağları ile) apolar zincirleri oluşturur.

Polar grup, bu durumda, gliserol molekülünün C3 pozisyonundaki bağlanmamış hidroksil grubuna karşılık gelir.

Herhangi bir "ek" polar gruba sahip olmadığı için, diasilgliserol küçük bir lipiddir ve "basit" bileşimi, ona çoklu işlevlerinin performansında çok özel özellikler verir.

biosentezi

Diaçilgliserolün de novo sentezi iki şekilde gerçekleşebilir:

1. Birincisi, trigliserid mobilizasyonudur ve diaçilgliserolün gliserol 3-fosfattan sentezini içerir.
2. İkincisi, fruktoz 1,6-bifosfatın gliseraldehit 3-fosfat ve dihidroksiaseton fosfata bölündüğü, enzim aldolaz tarafından katalize edilen aşamada üretilen glikolitik bir ara ürün olan dihidroksiaseton fosfattır.

Her iki durumda da, hem gliserol 3-fosfat hem de dihidroksiaseton fosfat, ilk önce lizofosfatidik asit (tek zincirli) ve sonra asit oluşturarak, asilasyon aşamalarını (asil gruplarının veya yağ asidi zincirlerinin eklenmesi) içeren modifikasyonlara tabi tutulmalıdır. fosfatidik (iki zincirli).

Fosfatidik asit, bir fosfodiester bağı yoluyla gliserolün C3 konumuna bir fosfat grubunun eklendiği bir 1,2-diasilgliserol molekülünden oluştuğu için en basit fosfolipidlerden biridir.

Bu pozisyondaki fosfat grubu, enzimlerin fosfatidik asit fosfohidrolazlarının (PAP, İngilizce "Fosfatidik Asit Fosfohidrolazlar" dan) etkisiyle hidrolize edilir.

Diaçilgliserol üretiminin her iki yolu sırasında, yağlı asit zincirleri sırayla ve ayrı alt hücre bölmeleri içinde eklenir. Biri mitokondri ve peroksizomlara, diğeri ise endoplazmik retikulumda eklenir.

Diğer sentez yolları

Diaçilgliserol, yalnızca hücrelerde de novo sentezle üretilmez: onu önceden var olan fosfolipidlerden ve fosfolipaz C, fosfolipaz D ve sfingomiyelin sentaz gibi enzimlerin etkisi sayesinde sentezleyen alternatif yollar vardır.

Bu alternatif yollarla üretilen diasilgliserol, metabolik amaçlar için, yani polar olmayan zincirlerin yağ asitlerinin p-oksidasyonundan enerji elde etmek için değil, esas olarak sinyal verme amacıyla kullanılır.

Özellikleri

Diaçilgliserol, farklı hücresel bağlamlarda çok sayıda işleve hizmet eder. Bu işlevler, diğer lipidlerin bir öncü molekülü olarak, enerji metabolizmasına, ikincil bir haberci olarak katılımını ve diğerlerinin yanı sıra yapısal işlevlerini içerir.

Öncü bir lipid olarak

Diaçilgliserolün diğer fosfolipidlere, özellikle fosfatidiletanolamin ve fosfatidilkoline bir öncü olabileceği belirlendi. İşlem, aktif alkollerin, diaçilgliserol molekülünün C3 pozisyonunda hidroksile aktarılmasıyla gerçekleşir.

Bu lipid ayrıca, endoplazmik retikulumda veya plazma membranında bulunan diaçilgliserol asil transferazlarla katalize edilen bir reaksiyon olan gliserol kısmının 3-karbon pozisyonunda başka bir yağ asidinin esterleştirilmesi yoluyla trigliseritler üretmek için de kullanılabilir.

Diaçilgliserol kinaz enzimlerinin etkisi sayesinde, diaçilgliserol, karbon C3 üzerindeki bir fosfat grubunun birleşmesinden dolayı fosfatidik asidin öncü molekülü olabilir; fosfatidik asit ise çoğu gliserofosfolipidin temel öncülerinden biridir.

Metabolik

Diaçilgliserol, C3 pozisyonundaki hidroksile farklı yapıdaki grupların eklenebildiği diğer fosfolipidler için bir öncü molekül olarak çalışmakla kalmaz, aynı zamanda ana işlevlerinden biri de enerji elde etmek için bir yağ asitleri kaynağı olarak hizmet etmektir. β-oksidasyon ile.

Yapısal

Biyolojik zarlarda bulunan diğer lipidler gibi, diasilgliserol, diğer işlevlerin yanı sıra, yapısal bakış açısından çift tabakaların ve diğer eşit derecede önemli lipidlerin oluşumu için önemli kılan yapısal sonuçlara sahiptir.

Hücre sinyallemesinde

Çeşitli tipteki uyarıcılara yanıt olarak ortaya çıkan birçok hücre içi sinyal, hücrenin diaçilgliserole bağlı sinyallemeden sorumlu birçok proteini kullandığı ani diaçilgliserol moleküllerinin oluşumuyla sonuçlanır.

Bu sinyal "yolu" üretimi, ortadan kaldırmayı ve tepkiyi içerir. Daha sonra, belirli bir sinyalin süresi ve yoğunluğu, zarlardaki diaçilgliserolün modifikasyonu ile belirlenir.

Ayrıca, fosfatidilinositolün hidrolizi sırasında üretilen diaçilgliserol ve bunun fosforile türevleri, memelilerdeki birçok hormonun sinyal yolakları için önemli bir ikinci habercidir.

Referanslar

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Temel Hücre Biyolojisi. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Carrasco, S. ve Mérida, I. (2006). Basitlik karmaşık hale geldiğinde diaçilgliserol. Biyokimyasal Bilimlerdeki Eğilimler, 1–10.
3. Fox, SI (2006). İnsan Fizyolojisi (9. baskı). New York, ABD: McGraw-Hill Press.
4. Rawn, JD (1998). Biyokimya. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
5. Vance, JE ve Vance, DE (2008). Lipidlerin, lipoproteinlerin ve zarların biyokimyası. New Comprehensive Biochemistry Cilt 36 (4. baskı). Elsevier.