Las 2-acil-sn-glicero-3-fosfocolinas son una clase de fosfolípidos que son intermediarios en el metabolismo de los lípidos . Debido a que resultan de la hidrólisis de un grupo acilo de la posición sn-1 de la fosfatidilcolina , también se denominan 1-lisofosfatidilcolina (o 1-lisoPC, en resumen). La síntesis de fosfatidilcolinas con ácidos grasos específicos se produce mediante la síntesis de 1-lisoPC. La formación de varios otros lípidos genera 1-lisoPC como subproducto.
Otros sinónimos de esta clase de compuestos son 2-acilglicero-3-fosfocolina , 1-liso-2-acil-sn-glicero-3-fosfocolina , β-lisofosfatidilcolina , 2-acilglicerofosfocolina , L-1-lisolecitina y 1-lecitina .
Propiedades químicas
1-LysoPC puede convertirse en 2-lysoPC estructuralmente similar . Esto sucede por la migración del grupo acilo desde la posición sn-1 del esqueleto de glicerol a la posición sn-2 .
1-lisoPC | 2-lisoPC | ||
La tasa más baja de isomerización es a pH 4-5. A partir de 1-lysoPC o 2-lysoPC, se obtiene una mezcla de equilibrio de 90% de 2-lysoPC y 10% de 1-lysoPC con un tiempo medio de aproximadamente 10 minutos en condiciones fisiológicas [1] y aproximadamente 1 hora en condiciones normales de laboratorio. condiciones. [2] Por lo tanto, a menos que se tenga especial cuidado para ralentizar esta reacción de isomerización, es probable que la caracterización de cualquiera de estos lípidos mediante ensayos de laboratorio que requieran una cantidad significativa de tiempo produzca resultados en una mezcla de los dos lípidos. [2]
En el hongo Penicillium notatum , se ha informado de una enzima llamada lisolecitina acilmutasa que puede catalizar esta reacción de isomerización a pH bajos en los que la reacción no catalizada ocurre muy lentamente. [3]
Reacciones metabólicas
Debido a que el 1-lisoPC tiene una vida media relativamente corta (ver arriba), es principalmente un intermedio metabólico o un subproducto en la formación o descomposición de otros lípidos.
Como producto de reacciones
El 1-LysoPC se puede producir a partir de fosfatidilcolina mediante enzimas que tienen actividad fosfolipasa A1 , es decir, enzimas que se hidrolizan específicamente en la posición sn-1 de un fosfolípido y liberan un ácido graso . Las enzimas que tienen actividad fosfolipasa B hidrolizan las posiciones sn-1 y sn-2 , por lo que producen tanto 1-lysoPC como 2-lysoPC. En los seres humanos, existen varias enzimas con fosfolipasa A1: dos del cerebro (con diferentes pH óptimos ), dos del hígado (una citosómica y otra unida a la membrana) [4] y una de la mitocondria . [5]
fosfatidilcolina (PC) | fosfolipasa A1 | 1-lisoPC | ácido graso | ||
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El 1-LysoPC se puede producir como un subproducto de la reacción que transfiere un grupo acilo de una fosfatidilcolina a una molécula aceptora, dando como resultado la formación de una molécula aceptora esterificada . En el ser humano, un ejemplo de dicha reacción de transacilación es la catalizada por la enzima LRAT que convierte un retinol todo trans en un éster de retinilo todo trans . Esta última es una forma de almacenamiento de vitamina A en varios tejidos, así como un precursor de pigmento visual en la retina (ver ciclo visual ). [6]
todo- trans -retinol | dipalmitoil-PC | lecitina retinol aciltransferasa | éster todo- trans- retinílico | 2-palmitoil-PC (un 1-lisoPC) | |||
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1-LysoPC también es un subproducto de la reacción en la que se produce N-araquidonoil-1,2-diacil-glicerol 3-fosfoetanolamina (NAPE). Este es un paso limitante para la síntesis de anandamida y lípidos de señalización relacionados. Se conocen dos enzimas que catalizan esta reacción. La proteína similar a LRAT (RLP-1; un producto del gen HRASLS5 ) cataliza la transferencia de un grupo acilo de la fosfatidilcolina (PC) al fosfatidiletanol (PE), lo que da como resultado la formación de NAPE radiactivo. RLP-1 no muestra selectividad con respecto a las posiciones sn-1 y sn-2 de PC como donante de acilo y, por tanto, puede generar N-araquidonoil-PE (un precursor de anandamida ) a partir de 2-araquidonoil-PC y PE. También existe una enzima asociada a la membrana dependiente de Ca 2+ (cuyo gen se desconoce actualmente) que es específica para el grupo sn-1 -acilo de la PC. [7] [8]
fosfatidiletanol (PE) | ordenador personal | Proteína similar a LRAT | NUCA | 1-lisoPC | |||
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Como sustrato de reacciones
La 1-lisoPC puede hidrolizarse adicionalmente mediante lisofosfolipasas para perder el ácido graso restante y producir L-1-glicero-3-fosfocolina. En los seres humanos, la 1-lisoPC puede ser hidrolizada por diez enzimas diferentes: [9] [10] fosfolipasa A2-gamma independiente del calcio (codificada por el gen PNPLA8 ), esterasa diana de la neuropatía ( PNPLA6 ), lisofosfolipasa ( PLB1 ), lisofosfolipasa de eosinófilos ( CLC ), lectina 13 soluble que se une a galactósidos ( LGALS13 ), fosfolipasa A2 del grupo XV ( PLA2G15 ), tioesterasa de acil-proteína 1 ( LYPLA1 ), lisofosfolipasa ( PLA2G4A ), tioesterasa de acil-proteína 2 ( LYPLA2 ) y PNPLA7 (algunas de estas enzimas) también tienen actividad fosfolipasa A2). Otros organismos tienen diferentes cantidades de enzimas que catalizan la misma reacción química. Por ejemplo, la bacteria E. coli tiene solo los productos génicos de tesA y pldB , mientras que la levadura S. cerevisiae tiene los productos génicos de NTE1 , PLB2 , PLB1 y PLB3 .
1-lisoPC | lisofosfolipasa | Glicerol-3-fosfocolina | Ácido graso | ||
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Parece haber al menos dos enzimas que pueden producir una molécula de fosfatidilcolina a partir de 1-lysoPC. La 2-acilglicerofosfocolina O-aciltransferasa , una enzima purificada en microsomas hepáticos , cataliza específicamente la acilación de 1-lisoPC con acil-CoA para crear una molécula de fosfatidilcolina. [11] Esta reacción es importante para la síntesis de fosfatidilcolina que contiene ácidos grasos específicos, pero no se utiliza para la síntesis de novo de fosfatidilcolina. [4] [12] En contraste con estos hallazgos de microsomas de hígado de rata, se encontró que la acil transferasa de mamíferos de pulmones de perro no mostraba preferencia entre 1-liso-2-acil-fosfatidilcolina y 1-acil-2-liso-fosfatidilcolina. [13] Estas diferencias se han atribuido a la remodelación de los fosfolípidos de la membrana para regular la fluidez de la membrana y la acumulación de ácidos grasos fisiológicamente importantes como el ácido araquidónico . [14]
1-lisoPC | acil-CoA | 2-acilglicerofosfocolina O-aciltransferasa | ordenador personal | Glicerol-3-fosfocolina | |||
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CoA | |||||||
En los seres humanos, la síntesis de triglicéridos se produce a través de la vía de Kennedy , en la que el glicerol-3-fosfato se acila secuencialmente para producir triacilglicerol . En plantas y hongos , sin embargo, la síntesis de triacilglicerol puede ser catalizada por fosfolípido: diacilglicerol aciltransferasa ( PDAT ). Por tanto, el diacilglicerol es el aceptor de un ácido graso procedente de la fosfatidilcolina, lo que da lugar a la liberación de un 1-lisoPC. [15]
diacilglicerol | ordenador personal | Fosfolípido: diacilglicerol aciltransferasa | triacilglicerol | 1-lisoPC | |||
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Se encontró que una enzima de rata transfiere el grupo acilo de 2-lysoPC a 1-lysoPC, produciendo fosfatidilcolina. [dieciséis]
2-lisoPC | 1-lisoPC | lisofosfolipasa-transacilasa | ordenador personal | glicerol-3-fosfocolina | |||
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Sistemas de transporte
En el cuerpo humano, la 1-lisoPC que se produce en el hígado es transportada por la albúmina en el plasma sanguíneo a varios tejidos donde se acila para producir moléculas de PC con grupos acilo específicos. En el hígado, la 1-lisoPC es liberada por la fosfolipasa A1 y también está formada por la lipasa hepática . El 1-lisoPC unido a la albúmina es una vía importante para acceder a los compartimentos tisulares, como el cerebro , que captan pocas lipoproteínas . Las cadenas de acilo graso suministradas por esta vía pueden acilarse luego en fosfolípidos de la membrana del tejido. [17] Se ha descubierto que el procesamiento de la lisofosfatidilcolina es un componente esencial del desarrollo normal del cerebro humano: aquellos que nacen con genes que impiden una absorción adecuada sufren de microcefalia letal. [18] Se ha demostrado que MFSD2a transporta ácidos grasos poliinsaturados unidos a LPC, incluidos DHA y EPA, a través de las barreras hematoencefálica y hematoretiniana. [19] [20]
En el cuerpo humano, lysoPC (1-lysoPC y 2-lysoPC juntos) representan el 5-20% de todos los fosfolípidos en el plasma sanguíneo . [21] Teniendo cuidado de controlar la isomerización química entre 1-lysoPC y 2-lysoPC (ver arriba), se ha demostrado que aproximadamente la mitad de las moléculas de lysoPC en plasma se encuentran en la forma 1-lysoPC. [22] La mayor parte (~ 60%) del lisoPC se une a la albúmina y el resto se asocia con las lipoproteínas . Del total de ácidos grasos (libres y esterificados) transportados por la albúmina, aproximadamente un tercio está en forma de lisoPC. [22]
Además del transporte a través de los tejidos del cuerpo, existen sistemas de transporte dentro de las células para transportar 1-lysoPC desde donde se sintetiza, o desde donde se entrega desde otros tejidos, hasta donde se necesita. La mayoría de los organismos tienen proteínas de transferencia ( ATPasas de tipo IV ) para transportar fosfolípidos a través de sus membranas celulares. Es probable que estas proteínas también transporten 1-lysoPC, pero aún no se han establecido sus especificidades de sustrato. [23] E. coli y otras bacterias tienen una proteína transportadora que es un transportador de lisofosfolípidos especializado (el producto del gen LplT ). Puede "voltear" 1-lisoPC y el compuesto relacionado 2-acilglicerofosfoetanolamina de la valva exterior de la bicapa lipídica a la capa interior. [24]
Síntesis en el laboratorio
En el laboratorio, se encuentra disponible un método para preparar 1-lisoPC relativamente puro y purificar los productos secundarios de la reacción. [25]
Referencias
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enlaces externos
- Página 1-LysoPC en las Entidades Químicas de Interés Biológico
- Página 1-LysoPC en KEGG