1. Előadás Lipidek
Membránok Funkció: 1. Elhatárolás átjárhatatlan (NAD, oa stb.) 2. Összekapcsolás átjárható Aktív transzport ioncsatornák endocitózis Passzív transzport diffúzió (víz, urea, glicerol) Szerkezet: aszimmetrikus, külső/belső eltér antigén sejt hormon akceptor ioncsatorna Alkotórészek: fluiditás stabilitás zsírsavak koleszterin lipidek/glikolipidek fehérjék/glikoproteinek poliszacharid (növényi) Vastagság: 6-1Å Lipid fehérje: 2-8% mitokondrium 75-25% idegsejt
Lipidek Definíció: növényi vagy állati szövetből apoláros oldószerrel (éter, klorofor, benzol stb.) kioldható anyag Egyszerű lipidek Néhány biológiai membrán lipidösszetétele a Százalákos összetétel lipid humán vvt plazma membrán humán mielin marhaszív mitokondrium E. coli sejtmembrán foszfatidsav 1,5,5 foszfatidilkolin 19 1 39 foszfatidiletanolami 18 2 27 65 foszfatidilglicerin 18 foszfatidilinozitol 1 1 7 foszfatidilszerin 8, 8,,5 szfingomielin 17,5 8,5 glikolipidek 1 26 koleszterin 25 26 3 egyéb 23,5 17 a Adatok forrása:. Tanford, The ydrophobic Effect (New York: Wiley, 1973) Összetett lipidek lipoproteinek proteolipidek foszfatido/foszfolipopeptidek lipoaminosavak, lipopeptidek lipopoliszacharidok
Egyszerű lipidek Lipidek Zsírsav-származékok Izoprén-származékok Zsírsavak linolsav linolénsav Észterek, éterek, amidok -tartalmú származékok prosztaglandinok leukotriének Koleszterin észterek Viaszok Glicerolipidek Szfingolipidek Koleszterin Epesavak Szteroid hormonok Zsírban oldódó vitaminok Neutrális glicerolipidek Foszfolipidek kólsav taurokólsav Glikoszfingolipidek A, D, E, K vitaminok diacilglicerin triacilglicerin foszfatidilkolin szfingomielin cerebrozidok gangliozidek ösztradiol tesztoszteron
Zsírsavak palmitinsav ( 16 ) sztearinsav ( 18 ) olajsav ( 18 ) Some fatty acids in natural fats Number of carbon atoms ondensed structure Name Source 4 3 2 2 Butyric acid Butter 6 3 ( 2 ) 4 aproic acid Butter 8 3 ( 2 ) 6 aprylic acid oconut oil 1 3 ( 2 ) 8 apric acid oconut oil 12 3 ( 2 ) 1 lauric acid Palm kernel oil 14 3 ( 2 ) 12 Myristic acid il of nutmeg 16 3 ( 2 ) 14 palmitic acid Palm oil 18 3 ( 2 ) 18 Stearic acid Beef tallow 16 3 ( 2 ) 5 =( 2 ) 7 Palmitoleic acid Butter 18 3 ( 2 ) 7 =( 2 ) 7 leic acid live oil 18 3 ( 2 ) 4 = 2 =( 2 ) 7 Linoleic acid Soybean oil 18 3 2 (= 2 ) 3 ( 2 ) 6 Linolenic acid Linseed oil
-tartalmú zsírsavak származékok Prosztaglandinok (eikozanoidok) Tromboxánok Leukotriének 1. Prosztaglandinok (eikozanoidok) Izolálás: ondóból, U. von Euler, Svédország, 193-as évek hidroxi-karbonsav Szerkezet: Sune Bergström, Jon Sjövall, Svédország (~196) (MS, G) Bioszintézis: Bengt Samuelson, D.A. van Dorp (~1965) Új tagok: tromboxán, prosztaciklin, leukotriének (~197) 1983: Nobel-díj S. Bergström, B. Samuelson, J.R. Vane Elnevezés: prosztatából származó (de: here, más szervek)
Felosztás, szerkezet 9 11 7 5 13 3 15 17 19 1 2 2 szénatom karbonsav 5-ös gyűrű 15-9 6 5 α 15 α 15 PGE 2 PGF 1a E: 9-oxo, 11-hidroxi F: 9,11-dihidroxi PG1: transz 13 ; PG2: transz 13, cisz 5 ; PG3: t 13, c 5, c 17 Térszerkezet PGE 2
2. Tromboxánok (thrombocytákból izolálták) R1 R1 R 1 = R2 R2 R 2 = 15 TXA TXB oxángyűrű Funkció: thrombocyta aggregációt serkent koszorúér összehúzódás, vérnyomás növekedés 3. Leukotriének leukotrién B 4 Stabilitás: t 1/2 PGG 2 ( 2, 37 ) = 5 min t 1/2 TXA 2 = 3-4 sec
Prosztaglandin bioszintézis foszfolipid (sejtmembránból) kortikoszteroidok - + bradikinin angiotenzin foszfolipáz A 2 PGI2 (instabil) arachidonsav prosztaciklin-szintáz prosztaglandinendoperoxid szintáz - NSAID tromboxán- -szintáz TxA 2 (instabil) PG 2 prosztaciklin 6-oxo-PGF 1α tromboxán PGE 2 PGF 2α PGD 2 prosztaglandinok
NSAID hatás mechanizmusa arachidonsav 3 acetilezés (enzim) (John Vane) Aszpirin: (a ciklooxigenáz acetilezése) ciklooxigenáz +2 2 PGG 2 hidroxiperoxidáz + 2 e - PGE 2 PG funkciók: helyi hormonhatás (gyors lebomlás) PGE 1 akadályozza a camp-szint emelkedését membrán-receptoron keresztül intracelluláris a 2+ -szint emelése
Neutrális glicerolipidek A. triacil-glicerin-észterek 2 ---R ---R 2 ---R 2 2 R = n n = 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 R = telített, telítetlen glicerin zsírsavak 3 3 3 Példák: (R) 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 palmitinsav 3 2 22 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 olajsav 18 Esszenciális zsírsavak (lásd ott)
B. alkil-diacil-glicerinek éter kötés 2 -- 2 -R ---R 2 ---R R = 16 v. 18 észter kötés. glikozidil-diacil-glicerinek Összegzés 2 2 2 éter kötés R R' (oligoszacharid is lehet) észter kötés
Foszfolipidek A. B. 2 1 2 R * 2 R' * 3 2 P 2 P észter L-glicerin-3-foszfát kulcsvegyület - bioszintézis foszfatidsav [diacilglicerin-3-foszfát] - - P 2 szokásos ábrázolás 2 R3 P 2 * 2 (R1) (R2) Az L-izomer sztereokémiai ábrázolása (R 2 ) (R 1 ) (R2) foszfatidsav 2 * (R1) R3 P 2
. R = etanolamin 2 R kolin szerin R' inozitol 2 P R" 3 N + - P 2 2 2 2 3 3 N + 3 - P 2 2 2 2 3 N + - P 2 2 2 - P 2 2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 foszfatidil- -etanolamin (kefalin) foszfatidil- -kolin (lecitin) foszfatidil- -szerin foszfatidil- -inozitol
Szfingolipidek Mielinalkotók, axonvédők ( szigetelők ) Alkohol komponens: nem glicerin (2)12 3 N2 szfingozin 2 acilezés (2)12 3 N R 2 R = szénhidrogén ceramid B A éterkötés észterképzés
A észterképzés ceramid foszfokolin B éterkötés Egy másik példa: 2 2 N 3 - szfingomielin 2 2 2 2 N N 2 (2)12 R 3 galaktozilceramid (2)12 R 3 GalNAcβ(1 4)Galβ(1 4)Glcβ(1 1)ceramid 3 α2 Sia
Glikoszfingolipidek 3 (2)12 N R1 zsírsav szacharid (glükóz v. galaktóz) 2 Glc/Gal cerebrozid gangliozidok 2-7 tagú lánc Amfipatikus szerkezet hidrofil P 3 N + 3 3 foszfatidil-kolin [lecitin] hidrofób szfingomielin
Összetett lipidek ys 1. Lipopeptidek 2 2 S 2 peptid N palmitoil palmitoxi P 3 B-limfocita stimuláció MAP multiple antigenic peptide Modern adjuváns (alkalmazás) Lys Lys Lys-Ser-Ser-N---Ala- ( 2 ) 4 N---N- 2 S 2 -- 2 -- P 3
2. Lipoproteinek Lipidekből és fehérjékből álló cseppecskék Felosztás: - sűrűség - protein Bioszintézis: máj, vékonybél Funkció: lipid transzport szolubilizálás Szerkezet: májsejt részlet VLDL szintézis
Lipoproteinek jellemzők chylomicron * VLDL LDL DL sűrűség [g/ml] <,95,95-1,6 1,19-1,63 1,63-1,21 átmérő [nm] 5-1 3-7 2-25 1-15 alkotórészek [%] chylomicron * VLDL LDL DL protein 1-2 1 25 33 triglicerid 83 5 1 8 foszfolipid 7 18 22 29 koleszterin + észter 8 22 46 3 *apoprotein A és B
Néhány lipoprotein Apoprotein M r (mg/1 ml) A-I 28.3 13 DL fő kompnense (64%) 245 aminosav, A-II 17.4 4 DL (2%) 2 lánc, 77 aminosav, S-S kötés B 8 LDL fő komponense, nehezen oldható -I 7. 6 57 aminosav -II 1. 3 8-85 aminosav -III 9.3 12 79 aminosav, Gal, GalNAc D 35. 1 koleszterinészter transzport (DL) E 33. 5 Arg-gazdag
Lipid-bioszintézis LDL transzport
Detergensek detergens intakt membrán elroncsolt membrán 3 3 (2)1 2 N + - 3 3 3 (2)1 2 N + 3 3 Br - dodecil-dimetilaminoxid [DDA] dodecil-trimetilammóniumbromid [DTAB] 3 3 2 3 3 3 2 2 n 2 2 (2)6 3 polioxietilén-p-t-oktilfenol [triton X család] oktil-β-glikozid nátrium-kolát
Lipid membránok Az alkotó lipid hatása a szerkezetre Micella Kettős réteg Zsírsav egy láb Mozgás a kettősrétegben Foszfolipid két láb 1. Forgás (rotáció) 2. Egyenes vonalú (pl. laterális) Plazma membrán Külső tér itoszol
őmérséklet hatása (T c ) Magas hőmérséklet (Foszfatidil-kolin, foszfatidil-etanolamin) Alacsony hőmérséklet Proteinek a membránban a) Integráns b) Transzmembrán c) Asszociált The lively Membranes (1983) ambridge Univ. Press.