Биологическая химия - часть 97

Как отмечалось, ацилирование глицерол-3-фосфата протекает последо-

вательно, т.е. в 2 этапа. Сначала глицерол-3-фосфат-ацилтрансфераза

катализирует образование лизофосфатидата (1-ацилглицерол-3-фосфата,

а затем 1-ацилглицерол-3-фосфат-ацилтрансфераза катализирует образо-

вание фосфатидата (1,2-диацилглицерол-3-фосфата) *.

Далее фосфатидная кислота гидролизуется фосфатидат-фосфогидро-

лазой до 1,2-диглицерида (1,2-диацилглицерола):

Затем 1,2-диглицерид ацилируется третьей молекулой ацил-КоА и пре-

вращается в триглицерид (триацилглицерол). Эта реакция катализируется

диацилглицерол-ацилтрансферазой:

Синтез триглицеридов (триацилглицеролов) в тканях происходит с уче-

том двух путей образования глицерол-3-фосфата и возможности синтеза

триглицеридов в стенке тонкой кишки из β-моноглицеридов, поступающих

из полости кишечника в больших количествах после расщепления пищевых

* Фосфатидная кислота (фосфатидат) обнаружена во многих тканях, правда, в следовых

количествах. Только в печени на ее долю приходится 1% от всех фосфолипидов.

393

Глицерол-3-фосфат

Глицеролфосфат-

ацилтрансфераза

2HS-КoA

Фосфатидная кислота

(фосфатидат)

Фосфатидная кислота

Фосфатидатфосфо-

гидролаза

Р

i

1,2-Диглицерид

1,2-Диглицерид

Диглицерид-ацил-

трансфераза

Триглицерид

HS-КoA

R

1

-CO-S-KoA

R

2

-CO-S-KoA

+ H

2

O

+

 R

3

-CO-S-KoA

Рис. 11.6. Биосинтез триглицеридов (триацилглицеролов).

жиров. На рис. 11.6 представлены глицерофосфатный, дигидроксиацетон-

фосфатный и β-моноглицеридный (моноацилглицероловый) пути синтеза

триглицеридов.

Установлено, что большинство ферментов, участвующих в биосинтезе

триглицеридов, находятся в эндоплазматическом ретикулуме, и только

некоторые, например глицерол-3-фосфат-ацилтрансфераза,– в митохонд-

риях.

394

Глицерин

АТФ

АДФ

Глицеролкиназа

Глицерол-

-3-фосфат

НАД

+

НАДН+ Н

+

Глицерол-3-фосфатде-

гидрогеназа

Дигидрокси-

ацетонфосфат

Гликолиз

Ацил-КоА

Глицерол-3-фосфат-

ацилтрансфераза

КоА

1-Ацилглицерол-3-

-фосфат (лизофосфатидат)

Ацил-КоА

2-Моноацилглицерол

1-Ацилглицерол-3-фосфат-

ацилтрансфераза

КоА

Ацил-КоА

Моноацил-

глицерол-

ацилтранс-

фераза

(кишечная)

КоА

1,2-Диацилглицерол-

фосфат (фосфатидат)

Н

2

О

Фосфатидат-фосфогидролаза

Р

i

1,2-Диацилглицерол

Ацил-КоА

КоА

Диацилглицерол-

-ацилтрансфераза

Триацилглицерол

(триглицерид)

МЕТАБОЛИЗМ ФОСФОЛИПИДОВ

В отличие от триглицеридов и жирных кислот фосфолипиды не являются

существенным энергетическим материалом. Фосфолипиды играют важную

роль в структуре и функции клеточных мембран, активации мембранных

и лизосомальных ферментов, в проведении нервных импульсов, сверты-

вании крови, иммунологических реакциях, процессах клеточной проли-

ферации и регенерации тканей, в переносе электронов в цепи «дыхательных»

ферментов. Особая роль фосфолипидам отводится в формировании липо-

протеидных комплексов.

Биосинтез фосфолипидов интенсивно происходит в печени, стенке ки-

шечника, семенниках, яичниках, молочной железе и других тканях. Наибо-

лее важные фосфолипиды синтезируются главным образом в эндоплазма-

тической сети клетки.

Центральную роль в биосинтезе фосфолипидов играют 1,2-диглицериды

(в синтезе фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов), фосфатидная

кислота (в синтезе фосфатидилинозитов) и сфингозин (в синтезе сфин-

гомиелинов). Цитидинтрифосфат (ЦТФ) участвует в синтезе практически

всех фосфолипидов. В качестве примера рассмотрим синтез отдельных

представителей фосфолипидов.

Биосинтез фосфатидилэтаноламина. Первоначально этаноламин при

участии соответствующей киназы фосфорилируется с образованием фосфо-

этаноламина:

Затем фосфоэтаноламин взаимодействует с ЦТФ, в результате чего

образуются цитидиндифосфатэтаноламин (ЦДФ-этаноламин) и пирофос-

фат (PP

i

):

395

Этаноламин

АТФ

Mg

2+

АДФ

Этаноламинкиназа

Фосфоэтаноламин

+ ЦТФ

Фосфоэтаноламин

Этаноламинфосфат-

-цитидилтрансфераза

+

 РР

i

ЦДФ-этаноламин

В следующей реакции ЦДФ-этаноламин, взаимодействуя с 1,2-дигли-

церидом, образующимся при дефосфорилировании фосфатидной кислоты,

превращается в фосфатидилэтаноламин. Реакция катализируется фермен-

том этаноламинфосфотрансферазой:

ЦДФ-этаноламин + 1,2-диглицерид –> Фосфатидилэтаноламин + ЦМФ.

Биосинтез фосфатидилхолина (лецитина). Фосфатидилэтаноламин явля-

ется предшественником фосфатидилхолина. В результате последователь-

ного переноса трех метальных групп от трех молекул S-аденозилметионина

(донор метальных групп, см. главу 6) к аминогруппе остатка этаноламина

образуется фосфатидилхолин:

Существует еще один путь синтеза фосфатидилхолина в клетках жи-

вотных. В этом случае, как и при синтезе фосфатидилэтаноламина, исполь-

зуется ЦТФ в качестве переносчика, но уже не фосфоэтаноламина, а фос-

фохолина. На первом этапе синтеза свободный холин активируется под

действием холинкиназы с образованием фосфохолина:

Холин + АТФ –> Фосфохолин + АДФ.

Затем фосфохолин реагирует с ЦТФ, образуя цитидиндифосфатхолин

(ЦДФ-холин):

Фосфохолин + ЦТФ –> ЦДФ-холин + РР

i

.

В дальнейшем ЦДФ-холин взаимодействует с 1,2-диглицеридом, в ре-

зультате чего образуется фосфатидилхолин:

ЦДФ-холин + 1,2-диглицерид –> Фосфатидилхолин + ЦМФ.

Биосинтез фосфатидилсерина. У млекопитающих фосфатидилсерин об-

разуется в реакции обмена этаноламина на серин следующим путем:

Существует и второй путь образования фосфатидилсерина, который

связан с предварительным вовлечением фосфатидной кислоты в синтез

фосфоглицеридов:

396

S-аденозил-

метионин

3СН

3

S-аденозил-

гомоцистеин

Последовательное метилирование

Фосфатидил

Фосфатидил

Фосфатидилэтаноламин

Фосфатидилхолин

Фосфатидилэтаноламин + L-серин

Са

2+

Фосфатидилсерин + Этаноламин.