멤브레인 지질

Membrane lipid
주요 막 지질
PtdCo - Phosphatidylcholine, Ptdetn - Phosphatidylanolamine, PtdIns - Phosphatidylonositol, PtdSer - Pthatidylserine.

멤브레인 지질(membrane lipid)은 모든 세포(lipid bilayer)의 이중 레이어 표면을 형성하는 화합물(구조적으로 지방과 기름과 유사함)의 그룹이다.멤브레인 지질의 3대 부류는 인산염, 글리콜리피드, 콜레스테롤이다.지질은 암페힐릭적이다: 그들은 물에 용해되는 한쪽 끝과 지방에 용해되는 결말을 가지고 있다.극단의 끝이 바깥쪽을 향하고 비극의 끝이 안쪽으로 향하는 이중층을 형성함으로써, 세포의 물기 있는 내부를 물기 있는 외부와 분리시키는 '지질빌라이어'를 형성할 수 있다.지질과 다양한 단백질의 배열은 수용체 역할을 하며 세포의 신진대사의 일부로서 다른 분자와 이온의 출입을 통제한다.생리적 기능을 수행하기 위해 단백질 표면에 밀착된 지질의 껍데기(환형 지질 껍데기)가 존재하여 2차원 폭의 지질빌레이어에서 막단 단백질이 회전하고 횡방향으로 확산되도록 촉진한다.

생물학적 역할

막 지질에 의해 형성된 빌레이어는 살아있는 세포의 격납 장치 역할을 한다.막 지질은 막 단백질이 존재하는 기질도 형성한다.역사적으로 지질들은 단지 구조적인 역할을 하는 것으로 생각되었다.지질의 기능적 역할은 사실 많다.그들은 세포 성장과 유착에 있어 규제 주체 역할을 한다.그들은 다른 생체 분자의 생합성에 참여한다.그것들은 효소의 효소 활동을 증가시키는 역할을 할 수 있다.[1]

모노갈락토실 디글리세라이드(MGDG)와 같은 지질층을 형성하는 비빌라이어(non-bilayer)가 태일라코이드 막의 벌크 지질들을 지배하고 있는데, 단독으로 수분을 공급하면 역육각 원통형 위상이 형성된다.그러나, 타일라코이드 막의 다른 지질 및 카로티노이드/염소엽소와 결합하여, 그것들 역시 지질 빌레이어로서 함께 순응한다.[2]

전공반

인지질

인지질과 글리콜리피드는 소수성 머리 그룹에 연결된 두 개의 긴 무극(수소성) 탄화수소 체인으로 구성된다.

인산염의 헤드는 인산염이며 다음 중 하나로 구성된다.

  • 글리세롤(따라서 이 지질의 그룹에 주어진 인광글리세리드라는 이름) 또는
  • 스핑고신(예: 스핑고멜린 및 세라마이드).

글리세롤 다이얼킬 글리세롤 테트라에더(GDGT)는 고대 환경 요인 연구에 도움을 주고 있다.[3]

글리콜리피드

글리콜리피드의 머리에는 설탕이 하나 또는 여러 개 붙어 있는 스핑고신이 들어 있다.소수성 체인은 다음 중 하나에 속한다.

  • 2개의 지방산(FA) – 인산염의 경우 또는
  • 한 개의 FA와 스핑고신의 탄화수소 꼬리 – 스핑고멜린과 글리콜리피드의 경우.

갈락톨리피드 - 모노갈락토실 디글리세라이드(MGDG)와 디갈락토실 디글리크레라이드(DGDG)는 상위 식물 엽록체 탈라코이드 막에서 지배적인 지질을 형성하고 있으며, 틸라코이드막의 총 지질 추출물로 형성된 지질 구조물은 빌레이더를 마이크로 구조물로 변하면서 수크로스에 민감하게 되었다.[4]

지방산

인광과 글리콜리피드에 함유된 지방산은 보통 14개에서 24개 사이의 균일한 수의 탄소 원자를 포함하고 있으며, 16개에서 18개 탄소가 가장 흔하다.FA는 포화 상태이거나 불포화 상태일 수 있으며 이중 결합의 구성은 거의 항상 cis이다.FA 체인의 길이와 미완성 정도는 막의 유동성에 지대한 영향을 미친다.식물 태일라코이드막은 13-C NMR 연구에서 밝혀진 바와 같이 리놀렌산이라는 3개의 이중 결합을 가진 18-탄소 지방 아킬 체인이 풍부하기 때문에 비교적 추운 환경 온도에서도 높은 유동성을 유지한다.[5]

인광글리세리드

인광글리세리드에서는 글리세롤의 C-1과 C-2에 있는 히드록실 그룹이 FA의 카르복실 그룹에 에스테르화된다.C-3 히드록실 그룹은 인산으로 에스테르화된다.인산염이라고 불리는 결과 화합물은 가장 단순한 인산염이다.극소량의 인산염만이 막에 존재한다.그러나 다른 인광세리드의 생합성성의 핵심 매개체다.

스핑골리피스

스핑고신은 긴 불포화 탄화수소 체인을 함유하고 있는 아미노 알코올이다.스핑고멜린과 글리콜리피드에서 스핑고신의 아미노 그룹은 아미드 결합에 의해 FA와 연결된다.스핑고멜린에서 스핑고신의 1차 히드록실 그룹은 인포릴 콜린으로 에스테르화된다.

(a) 스핑고멜린 및 (b) 콜레스테롤의 공간을 채우는 모델.

글리콜리피드에서 당 성분은 이 그룹에 부착된다.가장 간단한 글리콜리피드는 세레브로사이드로, 설탕 잔류물은 글락이나 갈 중 하나만 남아 있다.Gangliosides와 같은 더 복잡한 글리콜리피드는 7개 정도의 설탕 잔류물의 갈린 사슬을 함유하고 있다.

스테롤스

가장 잘 알려진 스테롤은 사람에게서 발견되는 콜레스테롤이다.콜레스테롤은 다른 진핵 세포막에서도 자연적으로 발생한다.스테롤은 소수성 4-membed fused ring 뻣뻣한 구조로 되어 있으며, 작은 극성 헤드 그룹이 있다.

콜레스테롤은 메발로네이트에서 테르페노이드의 스칼렌 사이클링을 통해 생체합성된다.세포막은 높은 수준의 콜레스테롤을 필요로 한다 – 전형적으로 전체 막에서 평균 20%의 콜레스테롤을 필요로 하며, 뗏목 영역에서 최대 50%의 콜레스테롤(-%는 분자비)까지 국소적으로 증가한다.[6]진핵 세포 내 막의 콜레스테롤이 풍부한 지질 래프트 구역에서 스피놀리피드(도표 참조)[7]와 우선 연관된다.지질 뗏목의 형성은 DOGP와 VAMP 단백질의 도킹을 포함한 주변 단백질과 투과 단백질의 집적을 촉진한다.[8]시토스테롤, 스티그마스테롤 등 피토스테롤과 호파노이드 등은 식물이나 원핵에서 비슷한 기능을 한다.

참고 항목

참조

  1. ^ R. B. 제니스바이오엠브레인 - 분자 구조와 기능.스프링거-베를라크, 뉴욕 (1989년).
  2. ^ 야쉬로이 R.C. (1990) 음극성 전자 현미경 검사에 의한 엽록체 막 지질의 항성 분산 및 위상 분리.생물학 저널, 제15권(2), 페이지 93-98.https://www.researchgate.net/publication/230820037_Lamellar_dispersion_and_phase_separation_of_chloroplast_membrane_lipids_by_negative_staining_electron_microscopy?ev=prf_pub
  3. ^ Weijers; et al. (2007). "Environmental controls on bacterial tetraether membrane lipid distribution in soils". Geochimica et Cosmochimica Acta. 71 (3): 703–713. Bibcode:2007GeCoA..71..703W. doi:10.1016/j.gca.2006.10.003.
  4. ^ YashRoy R.C. (1994) 수크로스에 의한 태라코이드 막 지질의 항성 분산의 불안정화.Biochimica et Bioophysica Acta, 1212, 페이지 129-109.https://www.researchgate.net/publication/15042978_Destabilisation_of_lamellar_dispersion_of_thylakoid_membrane_lipids_by_sucrose?ev=prf_pub
  5. ^ 야쉬로이 R.C. (1987) 엽록체 막의 지질 지방 아킬 체인에 대한 13-C NMR 연구인도 생화학 및 생물물리학 저널, 제24권(6), 페이지 177-199.https://www.researchgate.net/publication/230822408_13-C_NMR_studies_of_lipid_fatty_acyl_chains_of_chloroplast_membranes?ev=prf_pub
  6. ^ 드 마이어 F, 스미트 B.콜레스테롤이 인지질 빌레이어 구조에 미치는 영향.Natl Acad Sci U S A 2009; 106: 3654-8.
  7. ^ Chen, Heshun; Born, Ella; Mathur, Satya N.; Field, F. Jeffrey (December 1, 1993). "Cholesterol and sphingomyelin syntheses are regulated independently in cultured human intestinal cells, CaCo-2: role of membrane cholesterol and sphingomyelin content" (PDF). Journal of Lipid Research. American Society for Biochemistry and Molecular Biology. 34 (12): 2159–67. doi:10.1016/S0022-2275(20)35356-6. ISSN 0022-2275. PMID 8301234.
  8. ^ Lang T, Bruns D, Wenzel D, Redel D, Holroyd P, Tietle C, Jan R. R. R. R. ROGN은 세포외 EMBO J 2001;20:2202-13의 도킹 및 핵융합 부위를 정의하는 콜레스테롤 의존성 클러스터에 집중되어 있다.

외부 링크