PHOSPHATIDYLSERINE: ISTRAKTURA, SYNTHESIS, PAG-ANDAR, LOKASYON - BIOLOGY - 2025

Ang phosphatidylserine ay isang lipid na kabilang sa pamilya ng phospholipids at glycerolipids group o phosphoglycerides, na nagmula sa 1,2-diacyl glycerol 3-phosphate. Dahil mayroon itong isang pangkat na amino sa istraktura nito, itinuturing itong isang amino phospholipid at naroroon sa mga lamad ng parehong mga eukaryotic at prokaryotic cells.

Inilarawan ito sa kauna-unahang pagkakataon ni Folch, noong 1941, bilang pangalawang sangkap ng cephalin mula sa utak ng bovine (isang cerebral lipid complex na binubuo din ng phosphatidylethanolamine) at, noong 1952, sina Baer at Maurukas ay nagpalabas ng isang mahalagang bahagi ng istrukturang kemikal nito.

Pangkalahatang pamamaraan ng mga phospholipids. (1) Hydrophilic head, (2) Hydrophobic tails, (A) Phosphatidylcholine, (B) Phosphatidylethanolamine, (C) Phosphatidylserine at (D) Scheme ng isang phosphatidylglycerol (Pinagmulan: Foobar sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa mga eukaryotes, ang phospholipid na ito ay kumakatawan sa pagitan ng 3 at 15% ng mga lamad na phospholipid at ang pagkakaiba-iba sa kasaganaan nito ay nakasalalay sa organismo, ang uri ng tisyu, uri ng cell na pinag-uusapan at kahit na ang sandali ng pag-unlad nito. .

Ang iba't ibang mga pag-aaral ay nagpatunay na wala ito sa mitochondria ng eukaryotes, ngunit ang presensya nito ay naiulat sa mga lamad ng cell ng maraming bakterya, bagaman ang mga ruta ng biosynthetic para sa synthesis nito sa mga organismo ay magkakaiba.

Ang pamamahagi ng phospholipid na ito sa mga lamad ng cell ay nakasalalay, sa esensya, sa mga enzyme na responsable para sa paggawa nito at ang paggalaw nito (salin) sa pagitan ng mga lamad ng monolayers ay nakasalalay sa pagkilos ng amino phospholipid-flipases (sa lebadura) at scramblease. at mga translocases (sa mga mammal).

Ito ay isang mahalagang lipid para sa maraming mga selula ng sistema ng nerbiyos, sa ganoong lawak na ang mga suplemento ng nutrisyon ay nabuo ngayon na kasama ito sa kanilang mga formulations upang mapagbuti ang ilang mga kapasidad ng utak at maiwasan ang pagkabulok ng iba.

Istraktura

Ang Phosphatidylserine ay isang glycerophospholipid at tulad nito ay nagmula sa isang 1,2-diacyl glycerol 3-phosphate molekula, iyon ay, mula sa isang molekula ng gliserol na mayroong dalawang esterified fatty acid chain sa mga carbon 1 at 2 at sa carbon 3 ay may pangkat na pospeyt.

Istraktura ng phosphatidylserine (Pinagmulan: Zirgouflex sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Tulad ng lahat ng mga lipid, ang phosphatidylserine ay isang molekulang molekula, na may isang dulo ng hydrophilic polar na kinakatawan ng pangkat na pospeyt at ang serine na nagbubuklod dito, at isang dulo ng hydrophobic apolar, na binubuo ng mga fatty acid chain na nauugnay sa mga bond ng ester.

Ang pangalang "phosphatidylserine" ay tumutukoy sa lahat ng mga posibleng pagsasama-sama ng mga fatty acid, ng iba't ibang mga haba at degree ng saturation, na naka-attach sa isang glycerol backbone na may isang serine na nakakabit sa pangkat na pospeyt sa polar head.

Sintesis

Sa prokaryotes

Sa prokaryotes, ang phosphatidylserine ay ginawa ng phosphatidylserine synthetases enzymes na nauugnay sa lamad ng plasma o may mga fraksiyon ng ribosomal, depende sa kung ito ay negatibo na Gram o positibong bakterya ng Gram.

Ang synthesis ng phosphatidylserine sa mga microorganism na ito ay kinokontrol at nakasalalay sa uri at dami ng mga lipid na magagamit sa site kung saan matatagpuan ang synthetase enzyme.

Sa mga lebadura

Ang lebadura ng phosphatidylserine synthetase synthesizes phosphatidylserine mula sa reaksyon sa pagitan ng CDP-diacylglycerol at serine, na bumubuo ng phosphatidylserine at CMP. Ang phospholipid na ito, sa mga organismo na ito, ay isang mahalagang intermediate sa synthesis ng phosphatidylcholine at phosphatidylethanolamine.

Ang reaksyon na ito ay kinokontrol ng mga intracellular na konsentrasyon ng inositol, na may mga epekto ng inhibitory sa enzyme. Ang iba pang mga mekanismo ay nagsasangkot ng direktang phosphorylation ng synthetase o ilang regulasyon na enzyme na kasangkot sa biosynthetic pathway.

Sa mas mataas na eukaryotes (halaman at hayop)

Sa mga organismo tulad ng mga halaman at hayop (isinasaalang-alang ng ilang mga may-akda bilang mas mataas na eukaryotes) ang synthesis ng phosphatidylserine ay nangyayari sa pamamagitan ng isang reaksyon ng base ng base ng kaltsyum sa pamamagitan ng mga enzymes na nauugnay sa endoplasmic reticulum.

Sa ganitong uri ng reaksyon, ang mga phospholipid ay synthesized mula sa nauna nang umiiral na mga phospholipid, kung saan tinanggal ang pangkat na polar at ipinagpapalit ng isang molekula ng L-serine.

Sa mga halaman ay mayroong dalawang synthetases ng phosphatidylserine: ang isang catalyzes ang reaksyon na nagbabago ng base ng kaltsyum at ang iba pang mga catalyzes sa isang reaksyon na katulad ng nangyayari sa lebadura mula sa CDP-diacylglycerol.

Ang mga mamalya ay nagtataglay din ng dalawang mga synthetases ng phosphatidylserine: ang isang catalyzes ang synthesis ng phosphatidylserine sa pamamagitan ng isang reaksyon ng palitan sa pagitan ng isang phosphatidylethanolamine at isang serine at iba pa ay pareho, ngunit ang paggamit ng isang phosphatidylcholine bilang isang base substrate.

Mga Tampok

Ang Phosphatidylserine ay matatagpuan sa lahat ng mga uri ng mga eukaryotic cells; at sa mga mammal ay ipinakita na, bagaman hindi pantay na sagana sa lahat ng mga tisyu at hindi ito isa sa mga phospholipid na natagpuan sa pinakamataas na proporsyon, mahalaga ito para sa kaligtasan ng mga selula.

Ang mga fatty chain chain na nauugnay sa mga molekula ng phosphatidylserine sa mga cell ng nervous system ng maraming mga vertebrates ay naglalaro ng isang pangunahing papel sa paggana ng sistema ng nerbiyos.

Sa ibabaw ng cell

Bilang karagdagan sa mga istruktura ng pag-andar nito para sa pagtatatag ng mga biological membranes, ang "muling pamamahagi" ng phosphatidylserine ay nagmamarka sa simula ng maraming mga proseso ng physiological sa antas ng cellular sa mga mamalya, kaya masasabi na kasangkot ito sa iba't ibang mga proseso ng pagsenyas ng cellular.

Ang mga halimbawa ng mga prosesong ito ay ang coagulation ng dugo, kung saan ang phosphatidylserine ay isinalin patungo sa panlabas na monolayer ng plasma lamad ng mga platelet, na nag-aambag sa akumulasyon ng iba't ibang mga kadahilanan ng coagulation patungo sa ibabaw ng mga cell na ito.

Ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa panahon ng pagkahinog ng mga cell ng tamud, ngunit nakikita nang higit pa bilang isang "pagwawaldas" ng asymmetric na pamamahagi ng phospholipid na ito (na nagpapalakas ng panloob na ibabaw ng membrane ng plasma).

Ang mga unang kaganapan ng na-program na pagkamatay ng cell (apoptosis) ay nailalarawan din sa pagkakalantad ng mga molekula ng phosphatidylserine sa ibabaw ng cell, na "nagmamarka" ng mga apoptotic cells para sa panunaw ng mga cell phagocytic o macrophage.

Sa loob ng cell

Ang mga intracellular na pag-andar ng phosphatidylserine ay malapit na nauugnay sa bahagyang mga katangian ng cationic, dahil, sa pamamagitan ng singil nito, maaari itong iugnay sa iba't ibang mga protina ng peripheral na negatibong sisingilin ng mga rehiyon.

Kabilang sa mga protina na ito, ang ilang mga kinases at GTPases ay maaaring mai-highlight, na kung saan ay isinaaktibo sa sandaling maiugnay nila ang pospolipid na pinag-uusapan.

Ang Phosphatidylserine ay nakikilahok sa "tagging" ng ilang mga protina upang idirekta ang mga ito patungo sa mga phagosome sa mga daanan ng recycling o marawal na kalagayan at din sa pagbabago ng aktibidad ng catalytic ng iba.

Ipinakita na ang pagbuo ng ilang mga channel ng ion ay nakasalalay sa samahan ng mga protina na bumubuo sa kanila ng phosphatidylserine.

Ito ay isang mapagkukunan ng precursors para sa synthesis ng iba pang mga phospholipids, tulad ng phosphatidylethanolamine, na maaaring mabuo mula sa decarboxylation ng phosphatidylserine (phosphatidylserine ay ang hudyat ng mitochondrial phosphatidylethanolamine).

Saan matatagpuan ito?

Ang Phosphatidylserine, tulad ng karamihan sa mga phospholipid, ay matatagpuan sa halos lahat ng mga lamad ng cell at pinapalakas ang mga lamad ng cell ng mga tisyu ng nerbiyos; at, sa mata, lalo na itong sagana sa retina.

Sa mga selula kung saan natagpuan ito, sa isang mas malaki o mas kaunting lawak, kadalasan ay matatagpuan ito sa panloob na monolayer ng lamad ng plasma at sa mga endosom, ngunit bihira ito sa mitochondria.

Tulad ng inilarawan noong 1941, kasama ang phosphatidylethanolamine, ang phosphatidylserine ay bahagi ng isang sangkap na kilala bilang cephalin sa utak ng maraming mga mammal.

Mga pakinabang ng paggamit nito

Ang kahalagahan ng phosphatidylserine sa paggana ng sistema ng nerbiyos ay malawak na pinag-aralan at sa loob ng maraming mga dekada ay itinuturing na ang paggamit nito ay maaaring kapaki-pakinabang para sa kalusugan ng gitnang sistema ng nerbiyos.

Maraming mga pag-aaral ang napagpasyahan na ang pagdaragdag ng phosphatidylserine sa diyeta bilang isang suplemento sa nutrisyon ay maaaring magkaroon ng positibong epekto sa pagpapabuti ng memorya, pagkatuto, konsentrasyon at pagbawas sa mood na nauugnay sa edad o pagtanda.

Naisip na maiwasan ang pagkawala ng memorya at iba pang mga aktibidad na nagbibigay-malay tulad ng pangangatuwiran, abstract na pag-iisip, kapansanan sa psychomotor, mga pagbabago sa pagkatao at pag-uugali, at iba pang mga mahalagang pag-andar sa pag-iisip.

Sa ilang mga mas tiyak na pag-aaral sa mga pasyente na may mga problema sa memorya, ang paggamit ng phosphatidylserine ay direktang nag-ambag sa pag-aaral ng mga pangalan at mukha, ang pag-alaala ng mga pangalan at mukha at pagkilala sa mukha.

Ang isang likas na mapagkukunan ng pospolipid na ito ay isda. Gayunpaman, ang mga species na regular na kasama sa mga nutritional supplement ay nakuha mula sa cerebral cortex ng bovines o mula sa mga soybeans.

Ang parehong uri ng mga phospholipid ay nagtutupad ng magkatulad na pag-andar, ngunit naiiba sa mga katangian ng mga fatty acid ng kanilang mga apolar na tails.

Iminumungkahi din na ang di-nauugnay na phosphatidylserine na hindi-lamad na kinuha bilang suplemento (exogenous) ay maaaring mag-ambag sa cellular defense laban sa oxidative stress.

Contraindications

Ang mga unang pag-aaral at klinikal na pagsubok na isinasagawa kasama ang phospholipid na ito bilang isang suplemento sa nutrisyon ay nagsiwalat na ang intramuscular na pangangasiwa nito ay maaaring magdulot ng pangangati at "paso", at ang intravenous administration nito ay walang kilalang masamang epekto.

Sa pamamagitan ng oral administration ay lilitaw na isang ligtas na gamot, ngunit, sa mga dosis na mas mataas kaysa sa 600 mg na pinamamahalaan bago ang oras ng pagtulog, maaari itong maging sanhi ng hindi pagkakatulog. Gayunpaman, ipinapahiwatig ng mga ulat na ligtas at epektibo ito, lalo na kung pinagsama ito sa isang malusog na pamumuhay, na kasama ang pisikal na ehersisyo at mahusay na nutrisyon.

Bagaman ang isang malaking bilang ng mga pag-aaral ay nagpakita na ang ingestion ng phospholipid na ito ay hindi naglilikha ng mga nakakapinsalang pagbabago sa biochemistry ng dugo, ang isa sa mga posibleng contraindications ay nauugnay sa paglilipat ng mga nakakahawang sakit tulad ng spongiform encephalopathy dahil sa pagkonsumo ng mga prion-contaminated na extract ng utak.

Mga Sanggunian

1. Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biochemistry (ika-4 na ed.). Boston, USA: Brooks / Cole. CENGAGE Pag-aaral.
2. Jorissen, B., Brouns, F., van Boxtel, M., Ponds, R., Verhey, F., & Jolles, J. (2002). Ang impluwensya ni Soy Nagmula ng Phosphatidylserine sa pag-unawa sa Edad ng Kaakibat na Pag-alaala ng Pag-alaala. Nutritional Neuroscience, 4, 121–134.
3. Kidd, PM (1996). Phosphatidylserine; Ang lamad para sa memorya. Isang Klinikal at Mekanikal na Pagtatasa. Repasuhin ng Alternatibong Gamot, 1 (2), 70–84.
4. Kingsley, M. (2006). Mga Epekto ng Phosphatidylserine Supplementation sa Ehersisyo ng Tao, 36 (8), 657-6669.
5. Luckey, M. (2008). Ang biology na istruktura ng lamad: na may mga pundasyong biochemical at biophysical. Pressridge University Press.
6. Segawa, K., & Nagata, S. (2015). Isang Apoptotic na "Kumain Ako" Signal: Phposatidylserine Exposure. Mga Uso sa Cell Biology, 1–12.
7. Vance, JE (2008). Ang Phosphatidylserine at phosphatidylethanolamine sa mga selula ng mammalian: dalawang may kaugnayan sa metabolikong aminophospholipids. Journal of Lipid Research, 49 (7), 1377-1387.
8. Vance, JE, & Steenbergen, R. (2005). Metabolismo at pag-andar ng phosphatidylserine. Pag-unlad sa Lipid Research, 44, 207-234.
9. Vance, JE, & Tasseva, G. (2013). Pagbuo at pag-andar ng phosphatidylserine at phosphatidylethanolamine sa mga selula ng mammalian. Biochimica et Biophysica Acta - Molecular at Cell Biology ng Lipids, 1831 (3), 543-554.