DIPALMITOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE: ISTRAKTURA AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang dipalmitoylphosphatidylcholine, na mas kilala sa panitikan bilang dipalmitoyl lecithin o DPL ay isang compound na lipid sa kalikasan na kabilang sa pangkat ng mga phospholipid, partikular ang pamilya ng glycerophospholipids at lahat ng mga phosphatidylcholines.

Ang sinabi ng lipid ay ang pangunahing surfactant ng baga surfactant at sa organ na ito ito ay ginawa ng mahalagang sa pamamagitan ng alveolar macrophage mula sa cytidine diphosphate o CDP-choline pathway.

Istraktura ng Dipalmitoylphosphatidylcholine (Pinagmulan: Fvasconcellos sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang surfactant ng baga ay isang kumplikadong halo ng lipids at protina na matatagpuan sa humigit-kumulang 10 hanggang 15 milligrams bawat kilo ng timbang ng katawan sa mga hayop na may sapat na gulang, at ang konsentrasyon nito sa isang baga ay katumbas ng halos 120 milligrams bawat milliliter.

Ang mga lipid, kabilang ang dipalmitoylphosphatidylcholine, iba pang mga phospholipids, at kolesterol, ay nagkakahalaga ng higit sa 85% ng bigat ng surfactant ng baga. Ang mahalagang phospholipid (ang DPL) ay may pananagutan sa pagbawas ng pag-igting ng ibabaw sa alveoli sa panahon ng pag-expire.

Ang biosynthesis nito ay maaaring mangyari de novo sa pamamagitan ng landas ng CDP-phosphocholine, o sa pamamagitan ng sunud-sunod na methylation ng phosphatidylethanolamine (catalyzed by a phosphatidylethanolamine N-methyltransferase); o maaari itong synthesized sa pamamagitan ng pagpapalit ng base ng iba pang mga phospholipids tulad ng phosphatidylserine, phosphatidylinositol, phosphatidylethanolamine o iba pa.

Istraktura

Ang istraktura ng dipalmitoylphosphatidylcholine, tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, ay binubuo ng isang balangkas na binubuo ng isang molekol ng molekula na kung saan ang dalawang palmitic acid molecules ay esterified sa mga carbon sa mga posisyon 1 at 2, at isang bahagi ng choline na nakatali sa pospeyt ng carbon sa posisyon C3 ng parehong balangkas.

Ang istraktura na ito, tulad ng lahat ng mga lipid, ay nailalarawan sa pamamagitan ng likas na katangian nito, na may kinalaman sa pagkakaroon ng isang bahagi ng hydrophilic polar, na kinakatawan ng choline na nakadikit sa pangkat na pospeyt, at isang bahagi ng hydrophobic apolar, na kinakatawan ng dalawa esterified aliphatic chain.

Ang Hexadecanoic acid, palmitic acid o palmitate, ay isang long-chain (16 carbon atoms) saturated fatty acid (tanging mga carbon-carbon solong bono), at isa sa mga pinaka karaniwang mga fatty acid sa kalikasan (mga hayop, microorganism at lalo na sa mga halaman).

Dahil ang mga palmitic acid chain ay puspos, ang dipalmitoylphosphatidylcholine o dipalmitoyl lecithin ay bahagi din ng "disaturated" lecithins na maaaring matagpuan sa mga lamad ng cell.

Ang Choline, isang mahalagang elemento sa diyeta ng maraming mga hayop, ay isang uri ng quaternary ammonium salt na natutunaw sa tubig at may positibong singil; iyon ay, ito ay isang cationic molekula, kung saan ang mga phosphatidylcholines ay polar lipids.

Mga Tampok

Istruktura

Tulad ng natitirang bahagi ng phosphatidylcholines, ang dipalmitoylphosphatidylcholine ay isa sa mga pangunahing at pinaka-sagana na mga bahagi ng lipid bilayers na bumubuo ng mga biological membranes ng lahat ng nabubuhay na nilalang.

Pinapayagan nito ang pagbabagong-anyo nito upang madaling mabuo ang mga bilayer, kung saan ang "hydrophobic tails" ay nagtago "mula sa hydrophilic medium patungo sa gitnang rehiyon at ang mga polar head ay direktang nakikipag-ugnay sa tubig.

Para sa lahat ng mga phosphatidylcholines, sa pangkalahatan, posible na bumuo ng isang "lamellar" na phase sa may tubig na pagkakalat. Ang mga ito ay kilala bilang mga liposom, na kung saan ay concentric (spherical) lipid layer na may tubig na nakulong sa pagitan ng mga bilayers.

Sa mga lamad na mayaman sa kolesterol, ang lipid na ito ay nauugnay sa isang ratio ng pitong dipalmitoyl lecithin na mga molekula para sa bawat molekulang kolesterol at ang pag-andar nito ay maiwasan ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng dalawang mga molekulang kolesterol at patatagin ang mga ito sa istruktura ng lamad.

Ang pagkamatagusin ng mga lamad na mayaman sa dipalmitoylphosphatidylcholine ay nagdaragdag ng temperatura, na maaaring kumakatawan sa isang metabolic na kalamangan para sa maraming mga cell.

Bilang pulmonary surfactant

Tulad ng nabanggit dati, ang dipalmitoylphosphatidylcholine ay mahalaga para sa pagbawas ng pag-igting sa ibabaw sa pulmonary alveoli sa pag-expire.

Ang bahagi ng hydrophilic nito (ang choline) ay nauugnay sa likidong yugto ng alveoli, habang ang hydrophobic palmitic acid chain ay nakikipag-ugnay sa aerial phase.

Ang "sangkap" na ito ay ginawa at tinago ng mga uri ng mga selula ng alveolar II sa baga (uri II pneumocytes) at sa pamamagitan ng alveolar macrophage, at ang mga sangkap nito ay synthesized at tipunin sa endoplasmic reticulum. Pagkatapos ay ililipat sila sa Golgi complex at kasunod na bumubuo ng mga "lamellar" na mga katawan sa cytosol.

Ang pangunahing pag-andar ng pulmonary surfactant, at sa gayon ng dipalmitoylphosphatidylcholine kasama ang iba pang nauugnay na mga lipid at protina, ay upang pigilan ang paglawak ng alveolar sa panahon ng inspirasyon at suportahan ang pag-urong sa panahon ng pag-expire.

Nag-aambag din ito sa pagpapanatili ng katatagan ng alveolar, pati na rin ang balanse ng likido at ang regulasyon ng daloy ng capillary sa mga baga.

Sa kasalukuyan, hindi ito eksaktong kilala kung ang paggawa ng dipalmitoyl lecithin ni alveolar macrophages ay nauugnay sa pagsasama ng lipid na ito sa surfactant ng baga o sa aktibidad na phagocytic nito, bagaman mayroong maraming pananaliksik sa pagsasaalang-alang na ito.

Bilang isang gamot

Ang ilang mga sindrom ng paghinga sa paghinga sa mga bagong panganak na sanggol at matatanda ay nailalarawan sa pamamagitan ng nabawasan na dipalmitoylphosphatidylcholine sa interface ng air-tissue. Para sa kadahilanang ito, maraming mga ulat sa pananaliksik na may kaugnayan sa nebulization sa lipid na ito upang maibalik ang mga ugnayan sa dami ng presyon sa baga.

Sa metabolismo

Ang mga produkto ng pagkasira ng dipalmitoylphosphatidylcholine ay mga mahahalagang elemento para sa maraming mga proseso ng metabolic:

- Ang dalawang palmitic acid chain ay maaaring magamit sa β-oksihenasyon ng mga fatty acid upang makakuha ng malaking halaga ng enerhiya o para sa synthesis ng mga bagong lipids.

- Ang natitirang choline ng polar "head" na pangkat ng phospholipid na ito ay isang mahalagang precursor para sa biosynthesis ng iba pang mga phospholipids, na mga mahahalagang sangkap para sa pagbuo ng mga biological membranes.

- Ang Choline ay isang tagapagpauna rin para sa neurotransmitter acetylcholine at isang mahalagang mapagkukunan ng mga pangkat na metil ng labile.

- Glycerol 3-phosphate, na ginawa mula sa hydrolysis ng ester at phosphodiester bond sa pagitan ng mga fatty chain chain at ang choline residue, ay maaaring magsilbing isang precursor molekula para sa iba pang mga lipid na may mahalagang mga pag-andar sa mga intracellular na senyas ng mga kaganapan .

Mga Sanggunian

1. Dowd, J., & Jenkins, L. (1972). Ang baga sa pagkabigla: isang pagsusuri. Canadian Anesthetists Society Journal, 19 (3), 309–318.
2. Geiger, K., Gallacher, M., & Hedley-Whyte, J. (1975). Pamamahagi ng cellular at clearance ng aerosolized dipalmitoyl lecithin. Journal of Applied Physiology, 39 (5), 759-77.
3. Hamm, H., Kroegel, C., & Hohlfeld, J. (1996). Surfactant: isang pagsusuri ng mga pag-andar at kaugnayan nito sa mga karamdaman sa paghinga sa may sapat na gulang. Mga gamot sa respiratory, 90, 251-22.
4. Lee, AG (1975). Functional Properties ng Biological Membranes: Isang Physical-chemical Diskarte. Prog. Biophy. Molec. Biol., 29 (1), 3-56.
5. Mason, RJ, Huber, G., & Vaughan, M. (1972). Sintesis ng Dipalmitoyl Lecithin ni Alveolar Macrophages. Ang Journal of Clinical Investigation, 51, 68-75.
6. Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, PD, Alexander, EA, Sheard, NF, & Beiser, A. (1991). Ang Choline, isang mahalagang nutrient para sa mga tao. Ang FASEB Journal, 5, 2093–2098.