В формировании молекул фосфоглнцери- дов главную роль играют трансферазы. В качестве одной из «заготовок» они используют 1,2-диацилглицерол либо фосфатндную кислоту (см. рис. 7-3). Другим субстратом часто являются аминокислота серии, продукт ее декар- боксилирования этаноламкн или метилированное производное последнего - холин (см. рис. 3-3). Обычно азотсодержащий предшественник предварительно подвергается активированию. Оно происходит путем фосфорилирования с участием соответствующей киназы и последующего взаимодействия с молекулой ЦТФ, как это показывает рис. 7-16 на примере этаноламина. Ферментативный гидролиз освобождаемого прн этом пирофосфата служит залогом необратимости процесса.
Под действием соответствующей трансферазы фосфоэтаноламин переносится затем с цитидиндифосфат-этаноламина (ЦЦФ-этанол- амин) на группу -ОН диацилглицерола, что приводит к образованию фосфатндилэтанол- амина (ФЭ) с освобождением ЦМФ (рис. 7-17).
Аналогичным образом может синтезироваться фосфатидилхолин (ФХ): киназное фос- форилирование холина; образование ЦДФ-хо- лина; перенос фосфохолина на диацилглице- рол. Есть, однако, и альтернативный путь (рис. 7-18). Он заключается в присоединении трех метальных остатков к азоту этаноламина в составе уже готовой молекулы ФЭ. Как н при метилировании свободного этаноламина, источником метальных групп являются молекулы активированной формы метионина - Б-аденозил метионина.
Рис. 7-18. Преобразование фосфатидилэтаноламина (ФЭ) в фосфатидилхолин (ФХ) [жирным шрифтом выделены метальные группы, переносимые с З-аденозилметионина].
роль в фосфоинозитидной системе сигнальной трансдукции (см. раздел 3.3.4).
Бносинтез фосфатидилсерина (ФС) тоже может осуществляться двумя путями. Одни из них - обмен этаноламина на серии в уже готовом фосфатидилэтаноламине (этаноламин прн этом выделяется в свободном виде). Другой путь специфичен тем, что изначально используется не диацилглицерол (как в описанных выше синтезах), а фосфатидная кислота. И начинается этот путь с ее активации посредством взаимодействия с ЦТФ (рнс. 7-19).
Специальный фермент производит затем перенос фосфатидной кислоты непосредственно на гидроксильную группу сернна (рис. 7-20). Аналогичный фермент передает фосфа- тидатный фрагмент на другой акцептор - ино- зитол, обеспечивая тем самым синтез фосфа- тидилинозитолов (см. рис. 3-3). При фосфори- лировании их спиртовой части (за счет АТФ) образуется фосфатидилинозитол-4,5-бисфос- фат (см. рис. 3-10), который играет ведущую
Активация фосфатидной кислоты необходима и при синтезе кардиолипша, который типичен для мембраны митохондрий, а по структуре является дифосфатидилглщеролом (рнс. 7-21). Его формирование начинается с переноса фосфатидатного фрагмента с молекулы ЦЦФ-диглицерида на глицерол-3-фосфат (точнее, на его спиртовую группу в положении 1). Продуктом этой реакции является фосфаты- дилглщеролфосфат (на рис. 7-21 он представлен обычным шрифтом). После дефосфорили- рования этого метаболита на него переносится с ЦДФ-диглнцерида еще один фосфатидатный остаток, который занимает место удаленной фосфатной группы (на рис. 7-21 диглицеридная часть этого остатка выделена курсивом).
Рис. 7-22. Пути биогенеза различных групп глицерофосфолипидов.
Перечисленные пути биогенеза глицеро- фосфолипидов суммированы в виде схемы на рис. 7-22. Она демонстрирует центральное место ФЭ в метаболизме азотсодержащих глице- рофосфатидов. С одной стороны, фосфатиди- лэтаноламины могут вырабатываться двумя независимыми способами - непосредственно из диацилглицеролов либо «окольным» путем,
Рис. 7-21. Строение кардиолипина.
начинающимся с фосфатидной кислоты и включающим стадию образования фосфати- дипсерина с последующим его декарбоксили- рованием до ФЭ. С другой стороны, и молекулы ФЭ могут быть превращены в ФС или в ФХ. Разнообразие и взаимосвязи путей биогенеза этих фосфолипидов благоприятствуют поддержанию требуемого баланса.
Все три группы азотсодержащих глицеро- фосфатидов в очень небольшой степени представлены и такими аналогами, в которых вместо жирнокислотного радикала в положении 1 глицерола содержится остаток первичного
Рис. 7-23.Тромбоцитактиеирующий фактор.
спирта с длинной углеводородной цепью. Иными словами, алкильный радикал присоединен здесь не сложноэфирной, а простой эфирной связью. Примером может служать тромбоци- тактивирующий фактор>, еще одной особенностью которого является наличие ацетильного остатка вместо жирной кислоты в положении 2 глицерола (рис. 7-23).
Этот фактор содержится в клетках крови и некоторых тканей. Обладая очень высокой активностью, он даже в ничтожных концентрациях стимулирует агрегацию тромбоцитов, способствуя тем самым свертыванию крови, а также оказывает гипотензивное действие.
Биогенез 1-алкил-2~ацилглицерофосфоли- пидов довольно специфичен. Он начинается с ацилирования дигидроксиацетонфосфата (см. рис. 6-22) по его спиртовой группе; последующего замещения ацильного фрагмента на длинноцепочечный спнрт; восстановления ке~ то-группы ацетона до спиртовой и ее ацилирования за счет ацил-КоА. В результате образуется 1-алкильный аналог фосфатидной кислоты. Дальнейшие процессы подобны тем. что происходят при биосинтезе всех глицерофос- фатндов. Образующиеся 1-алкильные аналоги молекул ФЭ, ФХ и ФС в основном подаергают- ся десатурации с возникновением двойной связи между 1-ми 2-м углеродными атомами алкила. Так возникают тазмалогены - фосфатидаль- этаноламины, фосфатидальхолины и фосфати- дальсерины. Их устройство отражает формула на рис. 7-24, где И. - обозначает ацильную це-
Рис. 7-24. Строение глазмалогенов.
почку, а X - остаток этаноламина, холина или серина.
На долю плазмалогенов приходится значительная часть мембранных фосфолипидов в митохондриях, а также в нервных клетках (особенно в миелиновых оболочках).
