DIPALMITOILFOSFATIDILCHOLINAS: STRUKTŪRA IR FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Dipalmitoilfosfatidilcholino, geriau žinomas kaip literatūros dipalmitoilo lecitino arba TGA yra junginys, lipidų į priklausantį fosfolipidų grupės, konkrečiau, dėl glycerophospholipids šeimos ir visų fosfatidilcholinai pobūdžio.

Minėtas lipidas yra pagrindinė plaučių paviršiaus aktyviojo paviršiaus medžiaga, ir šiame organe ją iš esmės gamina alveoliniai makrofagai iš citidino difosfato arba CDP-cholino kelio.

Dipalmitoilfosfatidilcholino struktūra (Šaltinis: „Fvasconcellos“ per „Wikimedia Commons“)

Plaučių paviršiaus aktyvioji medžiaga yra sudėtingas lipidų ir baltymų mišinys, kurio suaugusiems gyvūnams yra maždaug 10–15 miligramų kilogramui kūno svorio, o jo koncentracija plaučiuose yra lygi maždaug 120 miligramų mililitre.

Lipidai, įskaitant dipalmitoilfosfatidilcholiną, kitus fosfolipidus ir cholesterolį, sudaro daugiau kaip 85% plaučių aktyviosios medžiagos masės. Šis svarbus fosfolipidas (DPL) yra atsakingas už alveolių paviršiaus įtempio sumažėjimą jų galiojimo metu.

Jos biosintezė gali vykti de novo per CDP-fosfocholino kelią arba nuosekliai metilinant fosfatidiletanolaminą (katalizuoja fosfatidiletanolamino N-metiltransferazė); arba jis gali būti sintetinamas keičiantis bazėmis keičiant kitus fosfolipidus, tokius kaip fosfatidilserinas, fosfatidilinozitolis, fosfatidiletanolaminas ar kiti.

Struktūra

Dipalmitoilfosfatidilcholino struktūrą, kaip rodo jo pavadinimas, sudaro stuburas, sudarytas iš glicerolio molekulės, prie kurios angliavandeniliuose 1 ir 2 padėtyse esterinamos dvi palmitino rūgšties molekulės, ir cholino dalis, sujungta su fosfatu. anglis to paties skeleto C3 padėtyje.

Šiai, kaip ir visų lipidų, struktūrai būdingas amfipatinis pobūdis, susijęs su hidrofiline poline dalimi, kurią reprezentuoja cholinas, pritvirtintas prie fosfato grupės, ir su hidrofobine apoliarine dalimi, vaizduojama dviem esterintos alifatinės grandinės.

Heksadekano rūgštis, palmitino rūgštis arba palmitatas, yra ilgosios grandinės (16 anglies atomų) sočiųjų riebalų rūgščių (turinčių tik pavienius anglies ir anglies ryšius), ir yra viena iš labiausiai paplitusių riebalų rūgščių gamtoje (gyvūnai, mikroorganizmai ir ypač augaluose).

Kadangi palmitino rūgšties grandinės yra prisotintos, dipalmitoilfosfatidilcholinas arba dipalmitoilo lecitinas taip pat yra „nesunaikintų“ lecitinų, kuriuos galima rasti ląstelių membranose, dalis.

Cholinas, būtinas daugelio gyvūnų racione, yra ketvirtinės amonio druskos rūšis, tirpi vandenyje ir turinti teigiamą grynąjį krūvį; tai yra, katijoninė molekulė, kuriai fosfatidilcholinai yra poliniai lipidai.

funkcijos

Struktūriniai

Kaip ir kiti fosfatidilcholinai, dipalmitoilfosfatidilcholinas yra vienas iš pagrindinių ir gausiausių lipidų sluoksnių komponentų, sudarančių visų gyvų būtybių biologines membranas.

Jo formavimas leidžia lengvai formuoti dvisluoksnius sluoksnius, kuriuose hidrofobinės uodegos „slepiasi“ nuo hidrofilinės terpės link centrinės srities, o polinės galvutės tiesiogiai liečiasi su vandeniu.

Kalbant apie visus fosfatidilcholinus, vandeninėse dispersijose galima sudaryti „sluoksniuotąją“ fazę. Tai yra žinomos kaip liposomos, kurios yra koncentriniai (sferiniai) lipidų sluoksniai, į kuriuos vanduo įstrigęs tarp dviejų sluoksnių.

Membranose, kuriose gausu cholesterolio, šis lipidas yra susijęs su septynių dipalmitoilo lecitino molekulių santykiu kiekvienoje cholesterolio molekulėje, o jo funkcija yra išvengti kontaktų tarp dviejų cholesterolio molekulių ir stabilizuoti juos membranos struktūroje.

Membranų, kuriose gausu dipalmitoilfosfatidilcholino, pralaidumas didėja esant temperatūrai, o tai gali reikšti metabolinį pranašumą daugeliui ląstelių.

Kaip plaučių paviršiaus aktyvioji medžiaga

Kaip minėta anksčiau, dipalmitoilfosfatidilcholinas yra būtinas norint sumažinti plaučių alveolių paviršiaus įtempimą jų galiojimo metu.

Jo hidrofilinė dalis (cholinas) yra susijusi su skysta alveolių faze, o hidrofobinės palmitino rūgšties grandinės liečiasi su oro faze.

Šią „medžiagą“ gamina ir išskiria II tipo alveolių ląstelės plaučiuose (II tipo pneumocitai) ir alveoliniai makrofagai, o jos komponentai yra sintetinami ir surinkti endoplazminiame retikulume. Tada jie perkeliami į Golgi kompleksą ir vėliau citozolyje sudaro „sluoksniuotus“ kūnus.

Pagrindinė plaučių paviršiaus aktyviosios medžiagos, taigi ir dipalmitoilfosfatidilcholino, kartu su kitais susijusiais lipidais ir baltymais, funkcija yra neutralizuoti alveolių išsiplėtimą įkvėpimo metu ir palaikyti jo atsitraukimą iškvėpimo metu.

Tai taip pat prisideda prie alveolių stabilumo palaikymo, taip pat skysčių balanso ir kapiliarų srauto į plaučius reguliavimo.

Šiuo metu nėra tiksliai žinoma, ar alveolinių makrofagų gamyba dipalmitoilo lecitinu yra susijusi su šio lipido įsiskverbimu į plaučių paviršiaus aktyviąją medžiagą ar su jo fagocitiniu aktyvumu, nors šiuo atžvilgiu yra daug tyrimų.

Kaip narkotikas

Kai kuriems naujagimių ir suaugusiųjų kvėpavimo takų streso sindromams būdingas sumažėjęs dipalmitoilfosfatidilcholinas oro ir audinio sąsajoje. Dėl šios priežasties yra keletas tyrimų, susijusių su šio lipido purškimu, siekiant atkurti slėgio ir tūrio ryšį plaučiuose.

Metabolizme

Dipalmitoilfosfatidilcholino skilimo produktai yra pagrindiniai daugelio medžiagų apykaitos procesų elementai:

- Dvi palmitino rūgšties grandinės gali būti naudojamos riebalų rūgščių β oksidacijai, siekiant gauti daug energijos arba sintetinti naujus lipidus.

- Šio fosfolipido polinės „galvos“ grupės cholino liekanos yra svarbus kitų fosfolipidų, kurie yra svarbūs komponentai formuojant biologines membranas, biosintezei.

- Cholinas taip pat yra neurotransmiterio acetilcholino pirmtakas ir yra svarbus labilių metilo grupių šaltinis.

- Glicerolio 3-fosfatas, gaunamas hidrolizuojant esterį ir fosfodiesterio ryšius tarp riebiųjų rūgščių grandinių ir cholino liekanų, gali tarnauti kaip pirmtakų molekulė kitiems lipidams, kurie turi svarbias funkcijas tarpląsteliniuose signalizacijos reiškiniuose. .

Nuorodos

1. Dowd, J., & Jenkins, L. (1972). Šoko plaučiai: apžvalga. Kanados anesteziologų draugijos žurnalas, 19 (3), 309–318.
2. Geigeris, K., Gallacheris, M., ir Hedley-Whyte, J. (1975). Aerozolinio dipalmitoilo lecitino pasiskirstymas ląstelėse ir klirensas. Journal of Applied Physiology, 39 (5), 759–766.
3. Hamm, H., Kroegel, C., & Hohlfeld, J. (1996). Paviršinio aktyvumo medžiaga: jo funkcijų ir svarbos suaugusiųjų kvėpavimo sutrikimams apžvalga. Kvėpavimo takų medicina, 90, 251–270.
4. Lee, AG (1975). Biologinių membranų funkcinės savybės: fizikinis ir cheminis požiūris. Prog. Biof. Molekas. Biol., 29 (1), 3-56.
5. Masonas, RJ, Huber, G., ir Vaughan, M. (1972). Alveolinių makrofagų dipalmitoillecitino sintezė. Žurnalas apie klinikinius tyrimus, 51, 68–73.
6. Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, PD, Alexander, EA, Sheard, NF, & Beiser, A. (1991). Cholinas, būtina maistinė medžiaga žmonėms. FASEB žurnalas, 2093–2098, 5 d.