Fosfolipit

bilgipedi.com.tr sitesinden
Hücre zarlarında fosfolipid düzenlemesi. ⓘ
Fosfatidilkolin lesitinin ana bileşenidir. Aynı zamanda kolinerjik nöronlarda asetilkolin sentezinde kolin için bir kaynaktır. ⓘ

Fosfolipidler, molekülünde bir fosfat grubu içeren hidrofilik bir "baş" ve bir alkol kalıntısı (genellikle bir gliserol molekülü) ile birleştirilmiş yağ asitlerinden türetilmiş iki hidrofobik "kuyruk" bulunan bir lipid sınıfıdır. Deniz fosfolipidleri tipik olarak fosfolipid molekülünün bir parçası olarak entegre edilmiş omega-3 yağ asitleri EPA ve DHA'ya sahiptir. Fosfat grubu kolin, etanolamin veya serin gibi basit organik moleküllerle modifiye edilebilir. ⓘ

Fosfolipidler tüm hücre membranlarının temel bir bileşenidir. Amfifilik özelliklerinden dolayı lipid çift tabakaları oluşturabilirler. Ökaryotlarda, hücre zarları ayrıca fosfolipidlerin arasına serpiştirilmiş başka bir lipid sınıfı olan sterol içerir. Bu kombinasyon iki boyutta akışkanlık ve kopmaya karşı mekanik dayanıklılık sağlar. Saflaştırılmış fosfolipidler ticari olarak üretilmekte ve nanoteknoloji ve malzeme biliminde uygulama alanı bulmaktadır. ⓘ

Biyolojik dokularda 1847 yılında tanımlanan ilk fosfolipid, Fransız kimyager ve eczacı Theodore Nicolas Gobley tarafından tavukların yumurta sarısında bulunan lesitin ya da fosfatidilkolindir. ⓘ

Fosfolipitlerin şematik gösterimi. R1 ve R2, yağ asil grupları; X, fosfolipidin tipini belirleyen bir alkol grubu. Molekülün polar kısmı suyla temasa eğilimlidir, apolar kısmı ise sudan kaçınır. ⓘ

Biyolojik membranlardaki fosfolipidler

Düzenleme

Fosfolipidler amfifiliktir. Hidrofilik uç genellikle negatif yüklü bir fosfat grubu içerir ve hidrofobik uç genellikle uzun yağ asidi kalıntıları olan iki "kuyruktan" oluşur. ⓘ

Sulu çözeltilerde, fosfolipidler hidrofobik etkileşimler tarafından yönlendirilir, bu da yağ asidi kuyruklarının su molekülleriyle etkileşimleri en aza indirmek için toplanmasına neden olur. Sonuç genellikle bir fosfolipid çift tabakasıdır: başları her iki tarafta sıvıya maruz kalan ve kuyrukları membrana yönlendirilmiş, zıt yönlü fosfolipid moleküllerinin iki katmanından oluşan bir zar. Bu, tüm hücrelerin ve veziküller veya virüs kaplamaları gibi diğer bazı biyolojik yapıların membranlarının baskın yapısal motifidir. ⓘ

Fosfolipid çift tabakalar hücre zarlarının ana yapısal bileşenidir. ⓘ

Biyolojik zarlarda fosfolipidler genellikle hücre zarı gibi bir çift tabakada diğer moleküllerle (örneğin proteinler, glikolipidler, steroller) birlikte bulunur. Lipid çift tabakaları, hidrofobik kuyruklar birbirlerine karşı sıralandığında meydana gelir ve suya bakan her iki tarafta hidrofilik başlardan oluşan bir zar oluşturur. ⓘ

Sfingomiyelin. Mavi, yağ asidi grubu; kırmızı, fosfat; mor, kolin; siyah, sfingozin


Sfingomiyelinin omurgası, palmitat ve serinden oluşmuş sfingozin adlı bir amino alkoldur. Fosfat grubuna bir kolin grubu bağlıdır. ⓘ

Sfingomiyelin bütün ökariyotik hücre zarlarında mevcuttur ve özellikle sinir sisteminde çok miktarda bulunur. Sinir hücrelerinin etrafına sarılı olan Schwann hücreleri ve oligodendrositlerin oluşturduğu, miyelin isimli yalıtım tabakasının en önemli bileşenidir. ⓘ

Dinamikler

Bu spesifik özellikler fosfolipidlerin hücre zarında önemli bir rol oynamasını sağlar. Hareketleri, zarı, içindeki tüm maddeler ve proteinler için bir çözücü görevi gören bir lipit molekülleri mozaiği olarak tanımlayan akışkan mozaik modeli ile tanımlanabilir, böylece proteinler ve lipit molekülleri daha sonra lipit matrisi boyunca yanal olarak difüze olmakta ve zar üzerinde göç etmekte serbesttir. Steroller fosfolipidlerin bir araya gelmesini engelleyerek membran akışkanlığına katkıda bulunur. Ancak, lipid polimorfizmi çalışmaları sayesinde lipidlerin fizyolojik (ve diğer) koşullar altındaki davranışlarının basit olmadığı artık bilindiğinden, bu model artık geçersiz kılınmıştır. ⓘ

Ana fosfolipidler

Diaçilgliserit yapıları

Bakınız: Gliserofosfolipid ⓘ
  • Fosfatidik asit (fosfatidat) (PA)
  • Fosfatidiletanolamin (sefalin) (PE)
  • Fosfatidilkolin (lesitin) (PC)
  • Fosfatidilserin (PS)
  • Fosfoinozitidler:
    • Fosfatidilinositol (PI)
    • Fosfatidilinositol fosfat (PIP)
    • Fosfatidilinositol bisfosfat (PIP2) ve
    • Fosfatidilinositol trisfosfat (PIP3) ⓘ

Fosfingolipidler

Bkz. Sfingolipid ⓘ
  • Seramid fosforilkolin (Sfingomiyelin) (SPH)
  • Seramid fosforiletanolamin (Sfingomiyelin) (Cer-PE)
  • Seramid fosforillipid ⓘ

Uygulamalar

Fosfolipidler, geliştirilmiş biyo-yararlanım, azaltılmış toksisite ve membranlar boyunca artan geçirgenlik gibi farklı nedenlerle topikal, oral ve parenteral ilaçların lipozomal, etozomal ve diğer nanoformülasyonlarını hazırlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Lipozomlar genellikle fosfatidilkolin ile zenginleştirilmiş fosfolipidlerden oluşur ve ayrıca yüzey aktif madde özelliklerine sahip karışık fosfolipid zincirleri de içerebilir. Ketokonazolün fosfolipidler kullanılarak etozomal formülasyonu, mantar enfeksiyonlarında transdermal uygulama için umut verici bir seçenektir. Fosfolipid araştırmalarındaki ilerlemeler, bu biyomolekülleri ve lipidomik kullanarak konformasyonlarını keşfetmeye yol açmaktadır. ⓘ

Simülasyonlar

Fosfolipidlerin hesaplamalı simülasyonları genellikle GROMOS, CHARMM veya AMBER gibi kuvvet alanları ile moleküler dinamikler kullanılarak gerçekleştirilir. ⓘ

Karakterizasyon

Fosfolipidler optik olarak yüksek oranda çift kırıcıdır, yani kırılma indisleri eksenleri boyunca eksene dik olanın aksine farklıdır. Çift kırılmanın ölçümü, örneğin vezikül duvarlarının görüntüsünü elde etmek için bir mikroskopta çapraz polarizörler kullanılarak veya desteklenen bilayerlerde lipid düzenini veya bozulmasını ölçmek için çift polarizasyon interferometrisi gibi teknikler kullanılarak elde edilebilir. ⓘ

Analiz

Farklı fosfolipid türleri arasındaki yakın polarite aralığı tespiti zorlaştırdığından, fosfolipidlerin analizi için basit yöntemler mevcut değildir. Yağ kimyagerleri genellikle toplam fosfor bolluğunu belirlemek için spektroskopiyi kullanır ve ardından beklenen yağ asidi türlerinin moleküler ağırlığına dayalı olarak fosfolipidlerin yaklaşık kütlesini hesaplar. HPLC-ELSD göreceli değerler sağlarken, modern lipit profilleme, NMR spektroskopisi, özellikle 31P-NMR ile daha mutlak analiz yöntemleri kullanır. ⓘ

Fosfolipid sentezi

Fosfolipid sentezi, sentezde (GPAT ve LPAAT açil transferazlar, fosfataz ve kolin fosfotransferaz) ve tahsiste (flippaz ve floppaz) görev yapan proteinlerle dolu ER membranının sitozolik tarafında gerçekleşir. Sonunda ER'den, dış yaprakçığında sitoplazmik hücre zarına yönelik fosfolipidler ve iç yaprakçığında ekzoplazmik hücre zarına yönelik fosfolipidler içeren bir vezikül tomurcuklanacaktır. ⓘ

Kaynaklar

Endüstriyel olarak üretilen fosfolipidlerin yaygın kaynakları soya, kolza tohumu, ayçiçeği, tavuk yumurtası, sığır sütü, balık yumurtası vb.dir. Distearoylphosphatidylcholine, dioleoyl-3-trimethylammonium propane vb. gibi gen dağıtımına yönelik fosfolipidler sentetik olarak üretilmektedir. Her bir kaynak, yağ asitlerinin yanı sıra bireysel fosfolipid türlerinin benzersiz bir profiline ve sonuç olarak gıda, beslenme, ilaç, kozmetik ve ilaç dağıtımında farklı uygulamalara sahiptir. ⓘ

Sinyal iletiminde

Bazı fosfolipid türleri sinyal iletiminde ikinci haberci olarak işlev gören ürünler üretmek için bölünebilir. Örnekler arasında fosfolipaz C enzimi tarafından inositol trifosfat (IP3) ve diasilgliserole (DAG) bölünebilen fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfat (PIP2) yer alır; bunların her ikisi de çeşitli uyaranlara yanıt olarak Gq tipi G proteininin işlevlerini yerine getirir ve nöronlardaki uzun süreli depresyondan kemokin reseptörleri tarafından başlatılan lökosit sinyal yollarına kadar çeşitli süreçlere müdahale eder. ⓘ

Fosfolipidler ayrıca prostaglandin öncüllerini üretmek için lipaz enzimleri tarafından kullanılan hammadde olarak prostaglandin sinyal yolaklarına müdahale eder. Bitkilerde, patojenlere karşı savunma tepkilerine aracılık eden prostaglandinlere benzer yapıda bir bitki hormonu olan jasmonik asit üretmek için hammadde görevi görürler. ⓘ

Gıda teknolojisi

Fosfolipidler emülgatör görevi görerek yağların su ile kolloid oluşturmasını sağlayabilir. Fosfolipidler, yumurta sarısında bulunan ve soya fasulyesinden elde edilen lesitinin bileşenlerinden biridir ve birçok üründe gıda katkı maddesi olarak kullanılır ve besin takviyesi olarak satın alınabilir. Lizolesitinler, daha yüksek HLB oranları nedeniyle tipik olarak margarin gibi su-yağ emülsiyonları için kullanılır. ⓘ

Fosfolipid türevleri

Kapsamlı bir liste için aşağıdaki tabloya bakınız. ⓘ
  • Doğal fosfolipid türevleri:
    yumurta PC (Yumurta lesitini), yumurta PG, soya PC, hidrojene soya PC, doğal fosfolipid olarak sfingomiyelin.
  • Sentetik fosfolipid türevleri:
    • Fosfatidik asit (DMPA, DPPA, DSPA)
    • Fosfatidilkolin (DDPC, DLPC, DMPC, DPPC, DSPC, DOPC, POPC, DEPC)
    • Fosfatidilgliserol (DMPG, DPPG, DSPG, POPG)
    • Fosfatidiletanolamin (DMPE, DPPE, DSPE DOPE)
    • Fosfatidilserin (DOPS)
    • PEG fosfolipid (mPEG-fosfolipid, poligliserin-fosfolipid, fonksiyonelleştirilmiş-fosfolipid, terminal aktive edilmiş-fosfolipid) ⓘ

Kullanılan kısaltmalar ve gliserofosfolipidlerin kimyasal bilgileri

Kısaltma CAS İsim Tip ⓘ
DDPC 3436-44-0 1,2-Didekanoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DEPA-NA 80724-31-8 1,2-Dierucoyl-sn-glycero-3-phosphate (sodyum tuzu) Fosfatidik asit
DEPC 56649-39-9 1,2-Dierucoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Fosfatidilkolin
DEPE 988-07-2 1,2-Dierucoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine Fosfatidiletanolamin
DEPG-NA 1,2-Dierucoyl-sn-glycero-3[phospho-rac-(1-glycerol...) (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DLOPC 998-06-1 1,2-Dilinoleoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DLPA-NA 1,2-Dilauroyl-sn-glisero-3-fosfat (sodyum tuzu) Fosfatidik asit
DLPC 18194-25-7 1,2-Dilauroyl-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DLPE 1,2-Dilauroyl-sn-glisero-3-fosfoetanolamin Fosfatidiletanolamin
DLPG-NA 1,2-Dilauroyl-sn-glycero-3[phospho-rac-(1-glycerol...) (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DLPG-NH4 1,2-Dilauroyl-sn-glycero-3[phospho-rac-(1-glycerol...) (amonyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DLPS-NA 1,2-Dilauroyl-sn-glisero-3-fosfoserin (sodyum tuzu) Fosfatidilserin
DMPA-NA 80724-3 1,2-Dimistoil-sn-gliko-3-fosfat (sodyum tuzu) Fosfatidik asit
DMPC 18194-24-6 1,2-Dimistoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DMPE 988-07-2 1,2-Dimistoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin Fosfatidiletanolamin
DMPG-NA 67232-80-8 1,2-Dimiristoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DMPG-NH4 1,2-Dimiristoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (amonyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DMPG-NH4/NA 1,2-Dimiristoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (sodyum/amonyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DMPS-NA 1,2-Dimistoil-sn-glisero-3-fosfoserin (sodyum tuzu) Fosfatidilserin
DOPA-NA 1,2-Dioleoil-sn-gliko-3-fosfat (sodyum tuzu) Fosfatidik asit
DOPC 4235-95-4 1,2-Dioleoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DOPE 4004-5-1- 1,2-Dioleoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin Fosfatidiletanolamin
DOPG-NA 62700-69-0 1,2-Dioleoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DOPS-NA 70614-14-1 1,2-Dioleoil-sn-glisero-3-fosfoserin (sodyum tuzu) Fosfatidilserin
DPPA-NA 71065-87-7 1,2-Dipalmitoil-sn-glikero-3-fosfat (sodyum tuzu) Fosfatidik asit
DPPC 63-89-8 1,2-Dipalmitoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DPPE 923-61-5 1,2-Dipalmitoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin Fosfatidiletanolamin
DPPG-NA 67232-81-9 1,2-Dipalmitoil-sn-glikero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DPPG-NH4 73548-70-6 1,2-Dipalmitoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (amonyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DPPS-NA 1,2-Dipalmitoil-sn-glikero-3-fosfoserin (sodyum tuzu) Fosfatidilserin
DSPA-NA 108321-18-2 1,2-Distearoil-sn-glikero-3-fosfat (sodyum tuzu) Fosfatidik asit
DSPC 816-94-4 1,2-Distearoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
DSPE 1069-79-0 1,2-Distearoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin Fosfatidiletanolamin
DSPG-NA 67232-82-0 1,2-Distearoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DSPG-NH4 108347-80-4 1,2-Distearoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol...) (amonyum tuzu) Fosfatidilgliserol
DSPS-NA 1,2-Distearoil-sn-glikero-3-fosfoserin (sodyum tuzu) Fosfatidilserin
EPC Yumurta-PC Fosfatidilkolin
HEPC Hidrojenlenmiş yumurta PC'si Fosfatidilkolin
HSPC Hidrojenlenmiş soya PC Fosfatidilkolin
LYSOPC MYRISTIC 18194-24-6 1-Miristoil-sn-glisero-3-fosfokolin Lizofosfatidilkolin
LYSOPC PALMİTİK 17364-16-8 1-Palmitoil-sn-glisero-3-fosfokolin Lizofosfatidilkolin
LYSOPC STEARIC 19420-57-6 1-Stearoyl-sn-glisero-3-fosfokolin Lizofosfatidilkolin
Süt Sfingomiyelini MPPC 1-Miristoil-2-palmitoil-sn-glisero 3-fosfokolin Fosfatidilkolin
MSPC 1-Miristoil-2-stearoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
PMPC 1-Palmitoil-2-miristoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
POPC 26853-31-6 1-Palmitoil-2-oleoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
POPE 1-Palmitoil-2-oleoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin Fosfatidiletanolamin
POPG-NA 81490-05-3 1-Palmitoil-2-oleoil-sn-glisero-3[fosfo-rac-(1-gliserol)...] (sodyum tuzu) Fosfatidilgliserol
PSPC 1-Palmitoil-2-stearoil-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
SMPC 1-Stearoyl-2-myristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Fosfatidilkolin
SOPC 1-Stearoyl-2-oleoyl-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin
SPPC 1-Stearoyl-2-palmitoyl-sn-glisero-3-fosfokolin Fosfatidilkolin

Fosfogliseritler

Fosfogliseritlerde, her yağ asidinin karboksil grubu, gliserolun karbon-1 ve karbon-2'sindeki hidroksil grubuyla esterleşmiştir. Fosfat grubu ise karbon-3'e bir ester bağı ile bağlanmıştır. Fosfat grubuna ayrıca bir grup bağlı değilse bu moleküle fosfatidat denir, hücre zarlarında çok az miktarda bulunan bu molekül diğer fosfogliseritlere hammaddelik yapar. ⓘ

Fosfatidil kolin

Fosfatidil kolin. Mavi ve yeşil, yağ asidi; siyah, gliserol omurga; kırmızı, fosfat; mor, kolin


Fosfatidilkolin, lesitinin bir diğer adıdır. Fosfat grubuna kolin bağlıdır. Kolinerjik nöronlarda asetilkolin sentezinin bir kaynağıdır. ⓘ

Fosfatidil etanolamin

Dosya:Phosphatidyl-Ethanolamine.svg
Fosfatidil etanolamin. Mavi ve yeşil, yağ asidi; siyah, gliserol omurga; kırmızı, fosfat; mor, etanolamin


Fosfat grubuna etanolamin bağlıdır. Fosfatidil etanolamin özellikle beyin ve omurilikte, ayrıca bakterilerin hücre zarlarında çok miktarda bulunur. Sefalin başlıca fosfatidil etanolamindir. ⓘ

Fosfatidil inositol

Bu konu hakkında daha ayrıntılı bilgi için Fosfatidil inositol maddesine bakınız ⓘ

Bu molekülün fosfat grubuna inositol bağlıdır. Hücre zarlarında az miktarda bulunan fosfatidil inositol hücre içi sinyalizasyonda kullanılır. ⓘ

Fosfatidilinositol. Mavi ve yeşil, yağ asidi; siyah, gliserol omurga; kırmızı, fosfat; mor, inositol ⓘ

Fosfatidil serin

Dosya:Phosphatidyl-Serine.svg
Fosfatidil serin. Mavi ve yeşil, yağ asidi; siyah, gliserol omurga; kırmızı, fosfat; mor, serin ⓘ

Difosfatidil gliserol (Kardiolipin)

Difosfatidil gliserol. Mavi ve yeşil, yağ asidi; siyah, gliserol omurga; kırmızı, fosfat; mor, gliserol ⓘ

Mitokondri membranlarının önemli bir bileşenidir, ayrıca bazı bakterilerde görülür. ⓘ

Sentez

Fosfogliserit sentezinin ilk aşamasında fosfatidatın kimyasal olarak aktive edilmesi, yani reaksiyona girmeye eğilimli hale gelmesi gerekir. Fosfolipitlerin sentezinde ya aktive edilmiş bir diasilgliserol ya da aktive edilmiş bir alkol gerekir. Fosfatidil serin ve fosfatidil inositol oluşumunda, bir alkol (serin veya inositol) hidroksili ile sitidin difosfodiasilgliserol (CDP-diacylglycerol) arasında bir fosfo ester bağlantısı oluşur. ⓘ

Fosfatidil etanolamin sentezinde, alkol önce ATP ile fosforlanır, sonra sitidin difosfat (CDP) ile reaksiyona girip aktive olur. Bu alkol ardından diasilgliserol ile reaksiyona girip son ürünü verir. ⓘ

Memelilerde fosfatidil kolin iki yoldan sentezlenebilir: ya fosfatidil etanolamin sentezine benzer bir seri reaksiyonla ya da fosfatidil etanolamin metil transferaz enziminin katalizlediği fosfatidil etanolaminin metilasyonu ile. ⓘ

Sfingomiyelinin sentezinde, sfingozinin amino ucu, uzun zimcirli acyl CoA ile birleşerek seramit oluşturur. Bunun ucundaki hidroksil grubuna fosfatidilkolin (diğer adıyla lesitin) eklenmesiyle sfingomiyelin meydana gelir. ⓘ

"http://bilgipedi.com.tr/index.php?title=Fosfolipit&oldid=12554" sayfasından alınmıştır