DIACYLGLYCEROL: ISTRAKTURA, BIOSYNTHESIS, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang diacylglycerol o 1,2-diacylglycerol , ay isang intermediate sa synthesis ng phospholipids na kabilang sa pangkat ng glycerophospholipids o phosphoglycerides, simpleng molekulang lipid na nagbabahagi ng karaniwang katangian ng pagkakaroon ng isang glycerol molecule bilang pangunahing balangkas.

Napakahalaga para sa lahat ng mga nabubuhay na organismo, sa ganoong lawak na ang mga produktong genetic na kinakailangan para sa synt synthes ay mahalaga para sa kakayahang umangkin ng mga cell at ang kanilang mga antas ay mahigpit na naayos sa loob ng cell.

Pag-asa ng Fisher para sa Diacylglycerol (Pinagmulan: Mzaki sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang bakterya, lebadura, halaman at hayop ay may kakayahang metabolizing diacylglycerol at pagkuha ng enerhiya mula sa mga fatty acid na tinukoy sa dalawa sa mga carbon atoms nito, kaya kumakatawan din ito sa isang reservoir ng enerhiya.

Ang Diacylglycerol ay nakikilahok kapwa sa pagtatatag ng istraktura ng lipid bilayer na bumubuo sa lahat ng mga biological membranes, pati na rin sa mga intermediate na metabolismo ng iba pang mga lipid at sa iba't ibang mga landas ng pagbibigay senyas bilang pangalawang messenger.

Ang activated derivative na ito, ang CDP-diacylglycerol (CDP ay isang analog ng ATP, isang molekula na may mataas na enerhiya), ay isang mahalagang tagapagpauna sa synthesis ng maraming iba pang mga lamad ng lamad.

Sa pagtuklas ng mga enzymes na may kaugnayan sa lipid na ito, napagpasyahan na ang mga tugon ng cellular na nakasalalay dito ay lubos na kumplikado, bilang karagdagan sa pagkakaroon ng maraming iba pang mga pag-andar, marahil hindi alam, halimbawa sa iba't ibang mga metabolic pathway.

Istraktura

Ang Diacylglycerol, tulad ng itinatag na lipidic na likas na katangian nito, ay isang amphipathic compound, dahil mayroon itong dalawang hydrophobic apolar aliphatic chain at isang hydrophilic polar region o "ulo", na binubuo ng libreng hydroxyl group.

Ang istraktura ng tambalang ito ay medyo simple: gliserol, isang alkohol na may tatlong mga carbon atoms at tatlong mga pangkat na hydroxyl, magbigkis, sa pamamagitan ng mga atomo ng oxygen na nauugnay sa mga karbohidro sa mga posisyon 1 at 2, sa dalawang kadena ng mga fatty acid. (sa pamamagitan ng mga bonder ng ester), na bumubuo sa mga kadena ng apolar.

Kung gayon, ang polar group, ay tumutugma sa hindi batasang hydroxyl group, ang isa sa posisyon ng C3 ng molekula ng gliserol.

Dahil wala itong anumang mga "karagdagang" mga polar na grupo, ang diacylglycerol ay isang maliit na lipid, at ang "simple" na komposisyon ay nagbibigay sa mga ito ng partikular na mga katangian sa pagganap ng maraming mga pag-andar nito.

Biosynthesis

Ang synthesis ng de novo ng diacylglycerol ay maaaring mangyari sa dalawang paraan:

1. Ang una ay mula sa pagpapakilos ng triglyceride at nagsasangkot ng synthesis ng diacylglycerol mula sa gliserol 3-phosphate.
2. Ang pangalawa ay mula sa dihydroxyacetone phosphate, isang glycolytic intermediate na ginawa sa hakbang na catalyzed ng enzyme aldolase, kung saan ang fructose 1,6-bisphosphate ay nabura sa glyceraldehyde 3-phosphate at dihydroxyacetone phosphate.

Sa alinmang paraan, ang parehong gliserol 3-pospeyt at dihydroxyacetone phosphate ay dapat sumailalim sa mga pagbabago na nagsasangkot ng mga hakbang sa acylation (pagdaragdag ng mga grupo ng acyl o mga kadena ng fatty acid), una na bumubuo ng lysophosphatidic acid (na may isang solong kadena) at pagkatapos ay acid phosphatidic (na may dalawang chain).

Ang Phosphatidic acid ay isa sa pinakasimpleng mga phospholipid, dahil binubuo ito ng isang 1,2-diacylglycerol molekula na kung saan ang isang pangkat na pospeyt ay nakalakip sa posisyon ng C3 ng gliserol sa pamamagitan ng isang bond na phosphodiester.

Ang pangkat na pospeyt sa posisyon na ito ay hydrolyzed sa pamamagitan ng pagkilos ng mga enzymes phosphatidic acid fosfoloholase (PAP, mula sa Ingles na "Phosphatidic Acid Phosphohololases").

Sa parehong mga ruta ng produksyon ng diacylglycerol, ang mga kadena ng fatty acid ay idinagdag nang sunud-sunod at sa magkakahiwalay na mga compartment ng subcellular. Ang isa ay idinagdag sa mitochondria at peroxisomes at ang iba pa sa endoplasmic reticulum.

Iba pang mga ruta ng synthesis

Ang diacylglycerol ay hindi lamang ginawa ng de novo synthesis sa mga selula: may mga alternatibong ruta na synthesize ito mula sa pre-umiiral na mga phospholipids at salamat sa pagkilos ng mga enzyme tulad ng phospholipase C, phospholipase D, at sphingomyelin synthase.

Ang diacylglycerol na ginawa ng mga alternatibong ruta na ito ay hindi ginagamit para sa mga layunin ng metabolic, iyon ay, upang makakuha ng enerhiya mula sa β-oksihenasyon ng mga fatty acid ng mga nonpolar chain, ngunit higit sa lahat para sa mga layunin ng senyas.

Mga Tampok

Nagsisilbi ang Diacylglycerol ng maraming mga pag-andar sa iba't ibang mga konteksto ng cellular. Ang mga pag-andar na ito ay kinabibilangan ng pakikilahok nito bilang isang precursor molekula ng iba pang mga lipids, sa metabolismo ng enerhiya, bilang pangalawang messenger, at mga pag-andar ng istruktura, bukod sa iba pa.

Bilang isang precursor lipid

Napagpasyahan na ang diacylglycerol ay maaaring maging isang maaga sa iba pang mga pospolipid, partikular ang phosphatidylethanolamine at phosphatidylcholine. Ang proseso ay nangyayari sa pamamagitan ng paglilipat ng mga aktibong alkohol sa hydroxyl sa posisyon ng C3 ng molekula ng diacylglycerol.

Ang lipid na ito ay maaari ding magamit upang makagawa ng triglycerides sa pamamagitan ng esterification ng isa pang mataba acid sa 3-carbon na posisyon ng glycerol na bahagi, isang reaksyon na na-catalyzed ng diacylglycerol acyl transferases na matatagpuan sa endoplasmic reticulum o sa lamad ng plasma.

Salamat sa pagkilos ng diacylglycerol kinases enzymes, ang diacylglycerol ay maaaring maging precursor molekula ng phosphatidic acid dahil sa unyon ng isang pangkat na pospeyt sa carbon C3; Ang phosphatidic acid, naman, ay isa sa mga mahahalagang precursors ng karamihan sa mga glycerophospholipids.

Metabolic

Ang Diacylglycerol ay hindi lamang gumagana bilang isang precursor molekula para sa iba pang mga phospholipids, kung saan ang mga grupo ng iba't ibang kalikasan ay maaaring maidagdag sa hydroxyl sa posisyon ng C3, ngunit ang isa sa mga pangunahing pag-andar nito ay maglingkod din bilang isang mapagkukunan ng mga fatty acid para sa pagkuha ng enerhiya sa pamamagitan ng β-oksihenasyon.

Istruktura

Tulad ng iba pang mga lipid na naroroon sa biological membranes, ang diacylglycerol ay, bukod sa iba pang mga pag-andar, mga implikasyon ng istruktura na ginagawang mahalaga para sa pagbuo ng mga bilayers at iba pang pantay na mahalagang mga lipid mula sa istruktura ng pananaw.

Sa senyas ng cell

Maraming mga intracellular signal na nangyayari bilang tugon sa iba't ibang uri ng stimuli na nagreresulta sa agarang henerasyon ng mga diacylglycerol molekula, kung saan gumagamit ang cell ng maraming mga protina na may pananagutan sa pag-sign ng diacylglycerol na nakasalalay.

Ang pagbibigay ng senyas na "landas" ay nagsasangkot ng produksyon, pag-aalis, at tugon. Pagkatapos ang tagal at kasidhian ng isang naibigay na signal ay tinutukoy ng pagbabago ng diacylglycerol sa mga lamad.

Bukod dito, ang diacylglycerol na ginawa sa panahon ng hydrolysis ng phosphatidylinositol at ang mga derivatives ng phosphorylated ay isang mahalagang pangalawang messenger para sa mga senyas ng mga landas ng maraming mga hormones sa mga mammal.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Mahalagang Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Carrasco, S., & Mérida, I. (2006). Diacylglycerol, kapag ang pagiging simple ay nagiging kumplikado. Mga Uso sa Mga Pang-agham na Biochemical, 1–10.
3. Fox, SI (2006). Human Physiology (ika-9 ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
4. Rawn, JD (1998). Biochemistry. Burlington, Massachusetts: Mga Publisher ng Neil Patterson.
5. Vance, JE, & Vance, DE (2008). Biochemistry ng lipids, lipoproteins at lamad. Sa Bagong Comprehensive Biochemistry Vol. 36 (ika-4 na ed.). Elsevier.