1-리소포스파티딜콜린

1-Lysophosphatidylcholine
1-리소-포스파티딜콜린의 일반 화학 구조. 여기서 R은 가변 지방 아실기이다.

2-acyl-sn-glamo-3-glamocholines는 지질대사의 중간물인 인지질의 한 종류이다.포스파티딜콜린의 sn-1 위치에서 아실기가 가수분해되면서 발생하기 때문에 1-리소포스파티딜콜린(또는 줄여서 1-lysoPC)이라고도 불린다.포스파티딜콜린과 특정 지방산의 합성은 1-lysoPC의 합성을 통해 일어난다.다양한 다른 지질 형성에 의해 부산물로 1-ysoPC가 생성된다.

이 종류의 화합물에 대한 다른 동의어로는 2-아실글리세로-3-포스포콜린, 1-리소-2-아실-sn-글리세로-3-포스포콜린, 2-아실글리세로포스포콜린, L-1-리솔레시틴 및 1-레시틴이 있다.

화학적 성질

1-LysoPC는 구조적으로 유사한 2-LysoPC로 변환할 수 있습니다.이는 아실기가 글리세롤 골격의 sn-1 위치에서 sn-2 위치로 이동함으로써 발생한다.

1-lisoPC 2-lysoPC
2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg 1-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg
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가장 낮은 이성화율은 pH 4-5이다. 1-lysoPC 또는 2-lysoPC에서 시작하여 생리적 조건에서는[1] 약 10분, 일반적인 실험실 [2]조건에서는 약 1시간의 반시간으로 90% 2-lysoPC와 10% 1-lysoPC의 평형 혼합물을 얻는다.따라서 이 이성화 반응을 늦추기 위해 특별히 주의를 기울이지 않는 한, 상당한 시간이 걸리는 실험실 분석을 사용하여 이들 지질 중 하나를 특성화하면 [2]두 지질 혼합물에 대한 결과가 나올 가능성이 높다.

곰팡이 'Penicillium notatum'에서는 리솔레시틴 아실무타아제라는 효소가 미촉매 반응이 매우 [3]느리게 일어나는 낮은 pHs에서 이 이성화 반응을 촉매할 수 있는 것으로 보고되었다.

대사 반응

1-ysoPC는 상대적으로 반감기가 짧기 때문에(위 참조), 주로 다른 지질 형성 또는 분해 시 대사 중간체 또는 부산물이다.

반응의 산물로서

인지질A1 활성을 가진 효소, 즉 인지질의 sn-1 위치에서 특이적으로 가수분해되어 지방산을 방출하는 효소에 의해 포스파티딜콜린에서 1-LysoPC를 제조할 수 있다.포스포리파아제 B활성을 가진 효소는 sn-1과 sn-2의 위치를 모두 가수분해하므로 1-리소PC와 2-리소PC를 모두 생성한다.사람에게 포스포리파아제 A1을 가진 많은 효소가 존재한다: 그것들은 뇌에서 온 두 가지(최적 pHs가 다른), 간에서 온 두 가지(세포질 하나와 막 결합)[4] 그리고 미토콘드리아에서 온 [5]한 가지를 포함한다.

포스파티딜콜린
(PC)		 포스포리파아제A1 1-lisoPC 지방산
Phosphatidylcholin.svg 2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg + Carboxylic-acid-skeletal.svg
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1-LysoPC는 아실기를 포스파티딜콜린에서 수용체 분자로 전달하는 반응의 부산물로 제조할 수 있으며, 결과적으로 에스테르화된 수용체 분자를 형성할 수 있다.인간에서 이러한 전이반응의 예는 전트랜스 레티놀을 전트랜스 레티닐 에스테르로 변환하는 효소 LRAT에 의해 촉매되는 것이다.후자는 망막의 시각적 색소 전구체뿐만 아니라 다양한 조직에서의 비타민 A의 저장 형태이다.[6]

올트랜스레티놀 다이팔미토일PC 레시틴레티놀아실전달효소 올트랜스레티닐에스테르 2-팔미토일-PC
(1 라이소PC)
All-trans-Retinol.svg + Dipalmitoyllecithin.svg Retinyl palmitate.png + 2-Palmitoyllecithin copy.svg
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1-LysoPC는 또한 N-아라키도노일-1,2-디아실글리세롤 3-포스포에탄올아민(NAPE)을 생성하는 반응의 부산물이다.이것은 아난다미드와 관련된 시그널링 지질 합성을 위한 속도 제한 단계입니다.두 가지 효소가 이 반응을 촉매하는 것으로 알려져 있다.LRAT 유사단백질(RLP-1;유전자 HRASLS5의 산물)은 포스파티딜콜린(PC)에서 포스파티딜타놀(PE)로의 아실기 전이를 촉매하여 방사성 NAPE를 형성한다. RLP-1은 sn-1 및 sn-2의 위치에 대하여 선택성을 나타내지 않는다.2-아라키도노일-PC 및 PE의 아난다미드 전구체).PC의 [7][8]sn-1-acyl기에 특이적인 Ca 의존성2+ 막 관련 효소(현재 유전자가 알려지지 않음)도 있다.

포스파티딜타놀
(PE)		 PC LRAT양단백질 하지 않다 1-lisoPC
Phosphatidylethanolamin.svg + Phosphatidylcholin.svg N-Arachidonoyl-PE.svg + 2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg
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반응의 기질로서

1-ysoPC는 리소포스폴리파아제에 의해 더욱 가수분해되어 잔류지방산을 빼앗기고 L-1-글리세로-3-포스포콜린을 얻을 수 있다.인간에게 1-lysoPC는 10개의 다른 효소:[9][10]calcium-independent 포스 A2-gamma(유전자 코딩이 적용되 PNPLA8), 신경병증 목표 에스테르 가수 분해 효소(PNPLA6),lysophospholipase(PLB1), 호산구 lysophospholipase(CLC), galactoside-binding 가용성 렉틴 13(LGALS13)에 의해 가수 분해물일 수 있는데 그룹 15세 A2(PLA2G15),acyl-protein thioestera phospholipase.땅이 1(LYPLA1), 리소포스폴리파아제(PLA2G4A), 아실단백질티오에스테라아제2(LYPLA2) 및 PNPLA7(이들 효소 중 일부는 포스포리파아제 A2 활성도 있음)다른 유기체들은 동일한 화학 반응을 촉매하는 다른 수의 효소를 가지고 있다.예를 들어 대장균은 tesA와 pldB의 유전자 생성물만을 가지며, 효모 S. cerevisiae는 NTE1, PLB2, PLB1, PLB3의 유전자 생성물을 가진다.

1-lisoPC 리소포스폴리파아제 글리세롤-3-포스포콜린 지방산
2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg Glycerin-3-phosphocholin.svg + Carboxylic-acid-skeletal.svg
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1-ysoPC로부터 포스파티딜콜린 분자를 생성할 수 있는 효소가 적어도 2개 있는 것으로 보인다.간 마이크로솜에서 정제된 효소인 2-아실글리세로포스포콜린 O-acyl transferase는 1-ysoPC와 아실CoA의 아실화를 특이적으로 촉매하여 포스파티딜콜린 [11]분자를 생성한다.이 반응은 특정 지방산을 포함하는 포스파티딜콜린의 합성에는 중요하지만 포스파티딜콜린의 [4][12]탈노보 합성에는 사용되지 않는다.랫드 간 마이크로솜에서 이러한 발견과 대조적으로 개 폐에서 포유류의 아실전달효소는 1-리소-2-아실-포스파티딜콜린과 1-아실-2-리소-포스파티딜콜린 [13]사이에서 선호도를 보이지 않는 것으로 확인되었다.이러한 차이는 막 유동성을 조절하기 위한 막 인지질의 리모델링과 아라키돈산과 [14]같은 생리적으로 중요한 지방산의 축적에 기인한다.

1-lisoPC 아실-CoA 2-아실글리세로포스포콜린
O-아실전달효소		 PC 글리세롤-3-포스포콜린
2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg + Acyl-CoA2.svg Phosphatidylcholin.svg + Glycerin-3-phosphocholin.svg
CoA
Biochem reaction arrow forward NYNN horiz med.svg

인간에서 트리글리세리드 합성은 케네디 경로를 통해 일어나며, 이 경로에서 글리세롤 3-인산은 순차적으로 아실화되어 트리아실글리세롤을 생성한다.단, 식물 및 균류에서는 인지질:디아실글리세롤아실전달효소(PDAT)에 의해 트리아실글리세롤 합성을 촉매할 수 있다.따라서 디아실글리세롤은 포스파티딜콜린에서 나오는 지방산의 수용체이며,[15] 결과적으로 1-라이소PC가 방출된다.

디아실글리세롤 PC 인지질: 디아실글리세롤
아실전달효소 		트리아실글리세롤 1-lisoPC
Diacylglycerin.svg + Phosphatidylcholin.svg Triacylglycerin.svg + 2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg
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아실기를 2-lysoPC에서 1-lysoPC로 전달하여 포스파티딜콜린을 생성하는 쥐 [16]효소가 발견되었다.

2-lysoPC 1-lisoPC 리소포스폴리파아제트랜사이실라아제 PC 글리세롤-3-글루코린
1-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg + 2-Acylglycerin-3-phosphocholin.svg Phosphatidylcholin.svg + Glycerin-3-phosphocholin.svg
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수송 시스템

인체에서는 간에서 만들어지는 1-lysoPC가 혈장 내 알부민에 의해 여러 조직에 운반되어 아실화되어 특정 아실기를 가진 PC분자를 생성한다.간에서 1-ysoPC는 포스포리파아제 A1에 의해 방출되며 간리파아제에 의해 형성된다.알부민 결합 1-라이소PC는 적은 양의 리포단백질을 차지하는 뇌와 같은 조직 구획에 접근하는 중요한 경로입니다.이 경로를 통해 전달된 지방 아실 사슬은 조직막 인지질 [17]중에 아실화될 수 있다.리소포스파티딜콜린 처리는 인간의 정상적인 뇌 발달에 필수적인 요소인 것으로 밝혀졌다: 적절한 섭취를 막는 유전자를 가지고 태어난 사람들은 치명적인 소두증에 [18]시달린다.MFSD2a는 DHA와 EPA를 포함한 LPC 결합 다불포화 지방산을 혈액-뇌 [19]및 혈액-망막 장벽을 통해 운반하는 것으로 나타났다.[20]


인체에서 lysoPC(1-lysoPC와 2-lysoPC를 합친)는 혈장 [21]내 모든 인지질의 5~20%를 차지한다.1-lysoPC와 2-lysoPC(위 참조)의 화학적 이성화 제어에 유의하여 혈장 내 lysoPC 분자의 절반 정도가 1-lysoPC인 [22]것으로 나타났다.LysoPC의 대부분(~60%)은 알부민과 결합하고 나머지는 리포단백질과 관련이 있다.알부민에 의해 운반되는 총(유리에스테르화된 형태) 지방산 중 약 1/3은 [22]lysoPC의 형태이다.

체내 조직을 가로질러 운반하는 것 외에도, 세포 내에는 1-ysoPC가 합성되는 곳 또는 다른 조직으로부터 전달되는 곳에서 그것이 필요한 곳으로 운반하는 운송 시스템이 있다.대부분의 유기체는 세포막을 가로질러 인지질을 운반하기 위해 전달 단백질(타입 IV ATPase)을 가지고 있습니다.이들 단백질은 1-lysoPC도 운반할 가능성이 높지만 기질특이성은 [23]아직 확립되지 않았다.대장균과 다른 박테리아는 특수 리소인지질 운반체(LplT 유전자 제품)인 운반체 단백질을 가지고 있다.1-리소PC 및 관련 화합물 2-아실글리세로포스포에탄올아민을 지질 이중층의 외엽에서 내층으로 "[24]플립"할 수 있습니다.

실험실에서의 합성

실험실에서 비교적 순수한 1-라이소PC를 조제하여 반응부생물을 정제하는 방법을 이용할 [25]수 있다.

레퍼런스

  1. ^ Croset, M; Brossard, N; Polette, A; Lagarde, M (January 2000). "Characterization of plasma unsaturated lysophosphatidylcholines in human and rat". Biochem. J. 345 (1): 61–7. doi:10.1042/0264-6021:3450061. PMC 1220730. PMID 10600639.
  2. ^ a b Plückthun A, Dennis EA (April 1982). "Acyl and phosphoryl migration in lysophospholipids: importance in phospholipid synthesis and phospholipase specificity". Biochemistry. 21 (8): 1743–50. doi:10.1021/bi00537a007. PMID 7082643.
  3. ^ Uziel, M.; Hanahan, DJ. (Jun 1957). "An enzyme-catalyzed acyl migration; a lysolecithin migratase". J Biol Chem. 226 (2): 789–98. doi:10.1016/S0021-9258(18)70861-2. PMID 13438864.
  4. ^ a b Hawthorne, J. N.; Ansell, G. B. (1982). Phospholipids. Amsterdam ; New York: Elsevier Biomedical Press. p. 17. ISBN 978-0-444-80427-3.
  5. ^ Badiani, K.; Page, L.; Arthur, G. (Sep 1990). "Hydrolysis of 2-acyl-sn-glycero-3-phosphocholines in guinea pig heart mitochondria". Biochem Cell Biol. 68 (9): 1090–5. doi:10.1139/o90-163. PMID 2257116.
  6. ^ Ruiz, A.; Winston, A.; Lim, YH.; Gilbert, BA.; Rando, RR.; Bok, D. (Feb 1999). "Molecular and biochemical characterization of lecithin retinol acyltransferase". J Biol Chem. 274 (6): 3834–41. doi:10.1074/jbc.274.6.3834. PMID 9920938.
  7. ^ Jin, XH.; Okamoto, Y.; Morishita, J.; Tsuboi, K.; Tonai, T.; Ueda, N. (Feb 2007). "Discovery and characterization of a Ca2+-independent phosphatidylethanolamine N-acyltransferase generating the anandamide precursor and its congeners". J Biol Chem. 282 (6): 3614–23. doi:10.1074/jbc.M606369200. PMID 17158102.
  8. ^ Ueda, N.; Tsuboi, K.; Uyama, T. (Oct 2010). "N-acylethanolamine metabolism with special reference to N-acylethanolamine-hydrolyzing acid amidase (NAAA)". Prog Lipid Res. 49 (4): 299–315. doi:10.1016/j.plipres.2010.02.003. PMID 20152858.
  9. ^ "Homo sapiens Reaction: 3.1.1.5".
  10. ^ "KEGG ENZYME: 3.1.1.5". KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes.
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  13. ^ M. F. Frosolono; Slivka, S; Charms, BL (1971-01-01). "Acyl transferase activities in dog lung microsomes". Journal of Lipid Research. 12 (1): 96–103. doi:10.1016/S0022-2275(20)39552-3. PMID 5542709.
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  18. ^ Guemez-Gamboa, Alicia; N Nguyen; Hongbo Yan (2015). "Inactivating mutations in MFSD2A, required for omega-3 fatty acid transport in brain, cause a lethal microcephaly syndrome". Nature Genetics. 47 (7): 809–813. doi:10.1038/ng.3311. PMC 4547531. PMID 26005868.
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  20. ^ Wong, BH; Chan, JP; Cazenave-Gassiot, A; Poh, RW; Foo, JC; Galam, DLA; Gosh, S; Nguyen, LN; Barathi, VA; Yeo, SW; Luu, CD; Wenk, MR; Silver, DL (2016). "Mfsd2a Is a Transporter for the Essential ω-3 Fatty Acid Docosahexaenoic Acid (DHA) in Eye and Is Important for Photoreceptor Cell Development". J Biol Chem. 291 (20): 10501–10514. doi:10.1074/jbc.M116.721340. PMC 4865901. PMID 27008858.
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외부 링크