diasilgliserol atau 1,2-diasilgliserol , adalah salah satu perantara dalam sintesis fosfolipid milik kelompok gliserofosfolipid atau phosphoglycerides, molekul lipid sederhana yang berbagi karakteristik umum memiliki molekul gliserol sebagai yang kerangka utama.
Sangat penting untuk semua organisme hidup, sedemikian rupa sehingga produk genetik yang diperlukan untuk sintesisnya sangat penting untuk kelangsungan hidup sel dan kadarnya diatur secara ketat di dalam sel.
Proyeksi Fisher untuk Diasilgliserol (Sumber: Mzaki [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Bakteri, ragi, tumbuhan dan hewan mampu memetabolisme diasilgliserol dan mengekstraksi energi dari asam lemak yang diesterifikasi menjadi dua atom karbonnya, sehingga juga merupakan reservoir energi.
Diasilgliserol berpartisipasi baik dalam pembentukan struktur bilayer lipid yang membentuk semua membran biologis, serta dalam metabolisme antara lipid lain dan dalam berbagai jalur sinyal sebagai pembawa pesan kedua.
Turunan aktifnya, CDP-diasilgliserol (CDP adalah analog dari ATP, molekul berenergi tinggi), merupakan prekursor penting dalam sintesis banyak lipid membran lainnya.
Dengan ditemukannya enzim yang terkait dengan lipid ini, telah ditentukan bahwa respons seluler yang bergantung padanya cukup kompleks, selain memiliki banyak fungsi lain, mungkin tidak diketahui, misalnya dalam jalur metabolisme yang berbeda.
Indeks artikel
Struktur
Diasilgliserol, seperti yang ditetapkan oleh sifat lipidnya, adalah senyawa amfipatik, karena memiliki dua rantai alifatik apolar hidrofobik dan daerah kutub hidrofilik atau “kepala”, yang terdiri dari gugus hidroksil bebas.
Struktur senyawa ini cukup sederhana: gliserol, alkohol dengan tiga atom karbon dan tiga gugus hidroksil, mengikat, melalui atom oksigen yang terkait dengan karbon pada posisi 1 dan 2, pada dua rantai asam lemak (melalui ikatan ester) , yang membentuk rantai apolar.
Gugus polar, kemudian, sesuai dengan gugus hidroksil yang tidak terikat, yang berada pada posisi C3 dari molekul gliserol.
Karena tidak memiliki gugus polar “tambahan”, diasilgliserol adalah lipid kecil, dan komposisinya yang “sederhana” memberikannya sifat yang sangat khusus dalam kinerja berbagai fungsinya.
Biosintesis
Sintesis de novo diasilgliserol dapat terjadi dalam dua cara:
- Yang pertama adalah dari mobilisasi trigliserida dan melibatkan sintesis diasilgliserol dari gliserol 3-fosfat.
- Yang kedua adalah dari dihidroksiaseton fosfat, zat antara glikolitik yang diproduksi pada tahap yang dikatalisis oleh enzim aldolase, di mana fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi gliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat.
Bagaimanapun, baik gliserol 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat harus mengalami modifikasi yang melibatkan langkah asilasi (penambahan gugus asil atau rantai asam lemak), pertama membentuk asam lisofosfatidat (dengan rantai tunggal) dan kemudian asam fosfatidat (dengan dua rantai).
Asam fosfatidat adalah salah satu fosfolipid paling sederhana, karena terdiri dari molekul 1,2-diasilgliserol yang gugus fosfatnya telah melekat pada posisi C3 gliserol melalui ikatan fosfodiester.
Gugus fosfat pada posisi ini dihidrolisis oleh kerja enzim fosfohidrolase asam fosfatidat (PAP ).
Selama kedua jalur produksi diasilgliserol, rantai asam lemak ditambahkan secara berurutan dan dalam kompartemen subselular yang terpisah. Satu ditambahkan di mitokondria dan peroksisom dan yang lainnya di retikulum endoplasma.
Rute sintesis lainnya
Diasilgliserol tidak hanya diproduksi oleh sintesis de novo dalam sel: ada rute alternatif yang mensintesisnya dari fosfolipid yang sudah ada sebelumnya dan berkat aksi enzim seperti fosfolipase C, fosfolipase D dan sphingomyelin synthase.
Diasilgliserol yang dihasilkan oleh rute alternatif ini tidak digunakan untuk tujuan metabolisme, yaitu untuk memperoleh energi dari -oksidasi asam lemak rantai apolar, tetapi terutama untuk tujuan sinyal.
Fitur
Diasilgliserol melayani beberapa fungsi dalam konteks seluler yang berbeda. Fungsi-fungsi ini termasuk partisipasinya sebagai molekul prekursor untuk lipid lain, dalam metabolisme energi, sebagai pembawa pesan sekunder, dan fungsi struktural, antara lain.
Sebagai lipid prekursor
Telah ditentukan bahwa diasilgliserol dapat menjadi prekursor untuk fosfolipid lain, khususnya fosfatidiletanolamin dan fosfatidilkolin. Prosesnya terjadi dengan mentransfer alkohol aktif ke hidroksil pada posisi C3 dari molekul diasilgliserol.
Lipid ini juga dapat digunakan untuk memproduksi trigliserida dengan esterifikasi asam lemak lain pada posisi 3-karbon dari bagian gliserol, suatu reaksi yang dikatalisis oleh diasilgliserol asil transferase yang ditemukan di retikulum endoplasma atau di membran plasma.
Berkat aksi enzim diasilgliserol kinase, diasilgliserol dapat menjadi molekul prekursor asam fosfatidat dengan penyatuan gugus fosfat pada karbon C3; asam fosfatidat, pada gilirannya, adalah salah satu prekursor penting dari sebagian besar gliserofosfolipid.
Metabolik
Diasilgliserol tidak hanya berfungsi sebagai molekul prekursor untuk fosfolipid lain, yang dapat ditambahkan gugus yang berbeda sifatnya pada hidroksil pada posisi C3, tetapi salah satu fungsi utamanya juga berfungsi sebagai sumber asam lemak untuk perolehan asam lemak. energi melalui -oksidasi.
Struktural
Seperti lipid lain yang ada dalam membran biologis, diasilgliserol memiliki, di antara fungsi lain, implikasi struktural yang membuatnya penting untuk pembentukan bilayer dan lipid lain yang sama pentingnya dari sudut pandang struktural.
Dalam pensinyalan sel
Banyak sinyal intraseluler yang terjadi sebagai respons terhadap berbagai jenis rangsangan menghasilkan generasi langsung molekul diasilgliserol, di mana sel menggunakan banyak protein yang bertanggung jawab untuk pensinyalan yang bergantung pada diasilgliserol.
“Jalur” pensinyalan ini melibatkan produksi, eliminasi, dan respons. Kemudian, durasi dan intensitas sinyal yang diberikan ditentukan oleh modifikasi diasilgliserol dalam membran.
Lebih lanjut, diasilgliserol yang dihasilkan selama hidrolisis fosfatidilinositol dan turunannya yang terfosforilasi merupakan pembawa pesan kedua yang penting untuk jalur pensinyalan banyak hormon pada mamalia.
Referensi
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Carrasco, S., & Merida, I. (2006). Diasilgliserol, ketika kesederhanaan menjadi kompleks. Tren dalam Ilmu Biokimia , 1–10.
- Fox, SI (2006). Fisiologi Manusia (edisi ke-9). New York, AS: McGraw-Hill Press.
- Rawn, JD (1998). Biokimia . Burlington, Massachusetts: Penerbit Neil Patterson.
- Vance, JE, & Vance, DE (2008). Biokimia lipid, lipoprotein dan membran. Dalam Biokimia Komprehensif Baru Vol.36 (edisi ke-4). lain.
