FOSFATIDILSERIN: YAPI, SENTEZ, FONKSIYONLAR, KONUM - BIYOLOJI - 2025

Fosfatidilserin türetilen fosfolipidler ve gliserolipidler grubu veya fosfogliseridler familyasına ait bir lipittir 1,2-diasil 3-fosfat gliserol. Yapısında bir amino grubuna sahip olduğu için bir amino fosfolipid olarak kabul edilir ve hem ökaryotik hem de prokaryotik hücrelerin zarlarında bulunur.

İlk kez 1941'de Folch tarafından sığır beyninden (ayrıca fosfatidiletanolaminden oluşan bir serebral lipid kompleksi) ikincil bir sefalinin bileşeni olarak tanımlandı ve 1952'de Baer ve Maurukas, kimyasal yapısının önemli bir bölümünü aydınlattı.

Fosfolipidlerin genel şeması. (1) Hidrofilik kafa, (2) Hidrofobik kuyruklar, (A) Fosfatidilkolin, (B) Fosfatidiletanolamin, (C) Fosfatidilserin ve (D) Fosfatidilgliserol Şeması (Kaynak: Foobar, Wikimedia Commons)

Ökaryotlarda, bu fosfolipid membran fosfolipidlerinin% 3 ila 15'ini temsil eder ve bolluğundaki çeşitlilik organizmaya, doku tipine, söz konusu hücre tipine ve hatta gelişim anına bağlıdır. .

Farklı çalışmalar, ökaryotların mitokondrilerinde bulunmadığını doğrulamıştır, ancak bu organizmalarda sentezinin biyosentetik yolları farklı olsa da, birçok bakterinin hücre zarında varlığı bildirilmiştir.

Bu fosfolipidin hücre zarlarındaki dağılımı, özünde, üretiminden sorumlu olan enzimlere ve zar tek tabakaları arasındaki hareketine (translokasyon) bağlıdır. Amino fosfolipid-flipazlar (maya içinde) ve scramblasların etkisine bağlıdır. ve translokazlar (memelilerde).

Sinir sisteminin birçok hücresi için gerekli bir lipiddir, öyle ki, belirli beyin kapasitelerini iyileştirmek ve diğerlerinin dejenerasyonunu önlemek için formülasyonlarına onu içeren besin takviyeleri geliştirilmiştir.

yapı

Fosfatidilserin bir gliserofosfolipiddir ve bu nedenle 1,2-diasil gliserol 3-fosfat molekülünden, yani karbon 1 ve 2 ve karbon 3 üzerinde iki esterlenmiş yağ asidi zincirine sahip bir gliserol molekülünden türetilir. bir fosfat grubuna sahiptir.

Fosfatidilserin yapısı (Kaynak: Zirgouflex, Wikimedia Commons)

Tüm lipidler gibi, fosfatidilserin, fosfat grubu ve ona bağlanan serin ile temsil edilen hidrofilik bir polar uç ve ester bağlarıyla bağlanmış yağ asidi zincirlerinden oluşan bir hidrofobik apolar uç ile amfipatik bir moleküldür.

"Fosfatidilserin" adı, kutup başındaki fosfat grubuna bağlı bir serin bulunan bir gliserol omurgasına bağlanan, değişen uzunluklarda ve doygunluk derecelerinde olası tüm yağ asitleri kombinasyonlarını ifade eder.

sentez

Prokaryotlarda

Prokaryotlarda fosfatidilserin, sırasıyla Gram negatif veya Gram pozitif bakteri olmasına bağlı olarak plazma membranı veya ribozomal fraksiyonlarla ilişkili fosfatidilserin sentetaz enzimleri tarafından üretilir.

Bu mikroorganizmalarda fosfatidilserin sentezi düzenlenir ve sentetaz enziminin bulunduğu yerde bulunan lipitlerin türüne ve miktarına bağlıdır.

Mayalarda

Maya fosfatidilserin sentetaz, CDP-diasilgliserol ve serin arasındaki reaksiyondan fosfatidilserin sentezleyerek fosfatidilserin ve CMP oluşturur. Bu organizmalardaki bu fosfolipid, fosfatidilkolin ve fosfatidiletanolamin sentezinde önemli bir ara maddedir.

Bu reaksiyon, enzim üzerinde inhibe edici etkilere sahip olan hücre içi inositol konsantrasyonları tarafından düzenlenir. Diğer mekanizmalar, sentetazın doğrudan fosforilasyonunu veya biyosentetik yolda yer alan bazı düzenleyici enzimleri içerir.

Yüksek ökaryotlarda (bitkiler ve hayvanlar)

Bitkiler ve hayvanlar gibi organizmalarda (bazı yazarlar tarafından daha yüksek ökaryotlar olarak kabul edilir) fosfatidilserin sentezi, endoplazmik retikulum ile ilişkili enzimler yoluyla kalsiyum bağımlı bir baz değişim reaksiyonu yoluyla gerçekleşir.

Bu tür reaksiyonda, fosfolipidler önceden var olan fosfolipidlerden sentezlenir, buradan polar grup çıkarılır ve bir L-serin molekülü ile değiştirilir.

Bitkilerde iki fosfatidilserin sentetaz vardır: biri kalsiyuma bağlı baz değişim reaksiyonunu katalize eden ve diğeri de CDP-diasilgliserolden mayada meydana gelen reaksiyona benzer bir reaksiyonda katalizleyen.

Memeliler ayrıca iki fosfatidilserin sentetaza sahiptir: biri, bir fosfatidiletanolamin ve bir serin arasındaki bir değişim reaksiyonu ile fosfatidilserin sentezini katalize eder ve diğeri de aynısını yapar, ancak temel substrat olarak bir fosfatidilkolin kullanır.

Özellikleri

Fosfatidilserin, tüm ökaryotik hücrelerde bulunur; ve memelilerde, tüm dokularda eşit miktarda bulunmamasına ve en yüksek oranda bulunan fosfolipidlerden biri olmamasına rağmen, hücrelerin hayatta kalması için gerekli olduğu gösterilmiştir.

Birçok omurgalıların sinir sistemi hücrelerindeki fosfatidilserin molekülleri ile ilişkili yağ asidi zincirleri, sinir sisteminin işleyişinde temel bir rol oynar.

Hücre yüzeyinde

Biyolojik zarların oluşturulması için yapısal işlevlerine ek olarak, fosfatidilserin "yeniden dağıtılması" memelilerde hücresel düzeyde sayısız fizyolojik sürecin başlangıcına işaret eder, bu nedenle farklı hücresel sinyalleşme süreçlerinde yer aldığı söylenebilir.

Bu işlemlerin örnekleri, fosfatidilserin, trombositlerin plazma zarının dış tek tabakasına doğru yer değiştirdiği ve bu hücrelerin yüzeyine doğru çeşitli pıhtılaşma faktörlerinin birikimine katkıda bulunan kan pıhtılaşmasıdır.

Benzer bir süreç, sperm hücrelerinin olgunlaşması sırasında meydana gelir, ancak daha çok bu fosfolipidin (plazma zarının iç yüzeyini zenginleştiren) asimetrik dağılımının bir "dağılımı" olarak görülür.

Programlanmış hücre ölümünün (apoptoz) ilk olayları ayrıca fagositik hücreler veya makrofajlar tarafından sindirim için apoptotik hücreleri "işaretleyen" fosfatidilserin moleküllerinin hücre yüzeyine maruz bırakılmasıyla da karakterize edilir.

Hücrenin içinde

Fosfatidilserinin hücre içi işlevleri, hafif katyonik özellikleriyle yakından ilişkilidir, çünkü yükü sayesinde, negatif yüklü bölgelere sahip çeşitli çevresel proteinlerle ilişkilendirilebilir.

Bu proteinler arasında, söz konusu fosfolipid ile birleştiklerinde aktive olan bazı kinazlar ve GTPazlar vurgulanabilir.

Fosfatidilserin, geri dönüşüm veya bozunma yollarında ve ayrıca diğerlerinin katalitik aktivitesini değiştirmede onları fagozomlara yönlendirmek için bazı proteinlerin "etiketlenmesine" katılır.

Belirli iyon kanallarının oluşumunun, onları oluşturan proteinlerin fosfatidilserin ile birleşmesine bağlı olduğu gösterilmiştir.

Fosfatidilserin dekarboksilasyonundan (fosfatidilserin, mitokondriyal fosfatidiletanolaminin öncüsüdür) oluşabilen fosfatidiletanolamin gibi diğer fosfolipidlerin sentezi için bir öncü kaynağıdır.

Nerede bulunuyor?

Çoğu fosfolipid gibi fosfatidilserin hemen hemen tüm hücre zarlarında bulunur ve sinir dokularının hücre zarlarını zenginleştirir; ve gözde özellikle retinada bol miktarda bulunur.

Bulunduğu hücrelerde, az ya da çok, genellikle plazma zarının iç tek tabakasında ve endozomlarda bulunur, ancak mitokondride nadirdir.

1941'de açıklandığı gibi, fosfatidiletanolamin ile birlikte fosfatidilserin, birçok memelinin beyninde sefalin olarak bilinen bir maddenin parçasıdır.

Alımının faydaları

Sinir sisteminin işleyişinde fosfatidilserinin önemi kapsamlı bir şekilde araştırılmış ve birkaç on yıldır alımının merkezi sinir sisteminin sağlığı için faydalı olabileceği düşünülmüştür.

Birkaç çalışma, diyete besin takviyesi olarak fosfatidilserin eklenmesinin yaşa veya yaşlanmaya bağlı olarak hafıza, öğrenme, konsantrasyon ve ruh halini iyileştirme üzerinde olumlu etkileri olabileceği sonucuna varmıştır.

Hafıza kaybını ve muhakeme, soyut düşünme, psikomotor bozukluk, kişilik ve davranış değişiklikleri ve diğer önemli zihinsel işlevler gibi diğer bilişsel etkinlikleri önlediği düşünülmektedir.

Hafıza sorunları olan hastalarla ilgili daha spesifik bazı çalışmalarda, fosfatidilserin alımı isimlerin ve yüzlerin öğrenilmesine, isimlerin ve yüzlerin hatırlanmasına ve yüz tanımaya doğrudan katkıda bulundu.

Bu fosfolipidin doğal bir kaynağı balıktır. Bununla birlikte, düzenli olarak besin takviyesine dahil edilen türler, sığırların serebral korteksinden veya soya fasulyesinden elde edilir.

Her iki tür fosfolipid de aynı işlevleri yerine getirir, ancak apolar kuyruklarının yağ asitlerinin özelliklerinde farklılık gösterir.

Ek olarak (eksojen) alınan zarla ilişkili olmayan fosfatidilserinin oksidatif strese karşı hücresel savunmaya katkıda bulunabileceği de öne sürülmüştür.

Kontrendikasyonlar

Bir besin takviyesi olarak bu fosfolipid ile gerçekleştirilen ilk çalışmalar ve klinik deneyler, kas içi uygulamasının tahrişe ve "yanıklara" neden olabileceğini ve intravenöz uygulamasının bilinen hiçbir yan etkisinin olmadığını ortaya koymuştur.

Ağızdan uygulandığında, güvenli bir ilaç gibi görünmektedir, ancak yatmadan hemen önce uygulanan 600 mg'dan daha yüksek dozlarda uykusuzluğa neden olabilir. Bununla birlikte, raporlar, özellikle fiziksel egzersiz ve iyi beslenmeyi içeren sağlıklı bir yaşam tarzı ile birleştirildiğinde güvenli ve etkili olduğunu göstermektedir.

Çok sayıda çalışma, bu fosfolipidin yutulmasının kan biyokimyasında zararlı değişikliklere neden olmadığını göstermiş olsa da, olası kontrendikasyonlardan biri, prionla kontamine beyin özlerinin tüketimine bağlı olarak spongiform ensefalopati gibi bulaşıcı hastalıkların transferi ile ilgilidir.

Referanslar

1. Garrett, R. ve Grisham, C. (2010). Biyokimya (4. baskı). Boston, ABD: Brooks / Cole. CENGAGE Öğrenme.
2. Jorissen, B., Brouns, F., van Boxtel, M., Ponds, R., Verhey, F. ve Jolles, J. (2002). Soya Türevi Fosfatidilserin Yaşla İlişkili Bellek Bozukluğunda biliş üzerindeki etkisi. Nutritional Neuroscience, 4, 121–134.
3. Kidd, PM (1996). Fosfatidilserin; Hafıza için Membran Besin. Klinik ve Mekanik Bir Değerlendirme. Alternatif Tıp İncelemesi, 1 (2), 70–84.
4. Kingsley, M. (2006). Fosfatidilserin Desteğinin Egzersiz Yapan İnsanlar Üzerindeki Etkileri, 36 (8), 657-669.
5. Luckey, M. (2008). Membran yapısal biyolojisi: biyokimyasal ve biyofiziksel temellerle. Cambridge University Press.
6. Segawa, K. ve Nagata, S. (2015). Apoptotik "Beni Ye" Sinyali: Fosfatidilserin Maruziyeti. Hücre Biyolojisindeki Eğilimler, 1–12.
7. Vance, JE (2008). Memeli hücrelerinde fosfatidilserin ve fosfatidiletanolamin: metabolik olarak ilişkili iki aminofosfolipid. Journal of Lipid Research, 49 (7), 1377-1387.
8. Vance, JE ve Steenbergen, R. (2005). Fosfatidilserin metabolizması ve fonksiyonları. Lipid Research, 44, 207-234'te İlerleme.
9. Vance, JE ve Tasseva, G. (2013). Memeli hücrelerinde fosfatidilserin ve fosfatidiletanolaminin oluşumu ve işlevi. Biochimica et Biophysica Açta - Lipidlerin Moleküler ve Hücre Biyolojisi, 1831 (3), 543-554.