دهون الإيثر

بنية فوسفوليبيد الإيثر . لاحظ الإيثر في الموضعين الأول والثاني.
بلازمالوجين . لاحظ وجود الإيثر في الموضع الأول، والإستر في الموضع الثاني.
عامل تنشيط الصفائح الدموية . لاحظ وجود مجموعة الإيثر في الموضع الأول، ومجموعة الأسيل في الموضع الثاني.

في الكيمياء الحيوية ، يُشير مصطلح " الدهون الإيثرية " إلى أي دهون ترتبط فيها مجموعة "الذيل" الدهنية بهيكل الجلسرين عبر رابطة إيثرية في أي موضع. في المقابل، تُعدّ الجلسروفوسفوليبيدات التقليدية والدهون الثلاثية إسترات ثلاثية . [ 1 ] تشمل الأنواع البنيوية ما يلي:

  • الفوسفوليبيدات الإيثرية : من المعروف أن الفوسفوليبيدات تحتوي على "ذيول" مرتبطة بروابط إيثرية بدلاً من الرابطة الإسترية المعتادة. [ 1 ]
    • رابطة إيثر على sn-1، رابطة إستر على sn-2 : يُشير مصطلح "الدهون الإيثرية" في سياق البكتيريا وحقيقيات النوى إلى هذه الفئة من الدهون. بالمقارنة مع 1،2-ثنائي أسيل-sn-جليسرول (DAG) المعتاد، تُستبدل الرابطة sn-1 برابطة إستر. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

بناءً على ما إذا كان الليبيد sn-1 غير مشبع بجوار رابطة الإيثر، يمكن تقسيمها إلى نوعين: ألكينيل-أسيل فوسفوليبيدات ("بلازمينيل فوسفوليبيد، 1-0-ألك-1'-إينيل-2-أسيل-sn-جليسرول") وألكيل-أسيل فوسفوليبيدات ("بلازمينيل فوسفوليبيد"). يلعب هذا النوع من الليبيدات أدوارًا مهمة في إشارات الخلية البشرية وبنيتها. [ 4 ]

يشير مصطلح " البلازمالوجين " إلى أي ليبيد إيثري يحتوي على رابطة فينيل إيثر ، أي تلك التي تحتوي على رابطة كربون-كربون مزدوجة بجوار رابطة الإيثر. وبدون تحديد، يشير المصطلح عمومًا إلى ألكينيل-أسيل فوسفوليبيدات، ولكن توجد أيضًا "بلازمالوجينات متعادلة" (ألكينيل ثنائي أسيل جليسرول) و"ثنائي بلازمالوجينات" (ثنائي ألكينيل فوسفوليبيدات). [ 1 ]

في حقيقيات النوى

التخليق الحيوي

يتطلب تكوين الرابطة الإيثرية في الثدييات إنزيمين، هما أسيل ترانسفيراز ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات (DHAPAT) وألكيل ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات سينثاز (ADAPS)، واللذان يتواجدان في البيروكسيسوم . [ 7 ] وبناءً على ذلك، غالبًا ما تؤدي عيوب البيروكسيسوم إلى خلل في إنتاج الإيثر-ليبيد.

يتم تحويل الليبيد الإيثيري المشبع العادي إلى بلازمينوجين بواسطة إنزيم نازع الهيدروجين من البلازمينيل إيثانولامين ( PEDS1 )، الذي يحفز الأكسدة الهوائية في الشبكة الإندوبلازمية. [ 8 ]

يتم أيضًا توليد إيثرات أحادي ألكيل الجلسرين (MAGEs) من 2-أسيتيل MAGEs (سلائف عامل تنشيط الصفائح الدموية ) بواسطة KIAA1363 .

الوظائف

الهيكلي

تُعدّ البلازمالوجينات، بالإضافة إلى بعض الليبيدات الألكيلية 1-O، مكونات شائعة، وأحيانًا رئيسية، في أغشية الخلايا لدى الثدييات . [ 9 ] يتكون مرساة جليكوزيل فوسفاتيديل إينوزيتول لبروتينات الثدييات عمومًا من ليبيد ألكيلي 1-O. [ 1 ]

توجد مركبات 1-ألكيل ثنائي أسيل- sn -جليسرول، أي نظير الإيثر للدهون الثلاثية ، في الحيوانات أيضًا. وتوجد بكميات ضئيلة جدًا في الثدييات، بينما توجد بكميات كبيرة جدًا في أكباد الحيوانات البحرية، سواء الفقاريات مثل أسماك القرش (وخاصة قرش الكلب الشوكي وسمك الجرذ ) أو اللافقاريات مثل الحبار. كما توجد أيضًا في جميع أنواع المرجان. [ 1 ]

الرسول الثاني

قد تُسهم الاختلافات في هدم إيثر جليسروفوسفوليبيدات بواسطة إنزيمات فوسفوليباز محددة في توليد أنظمة الرسائل الثانوية الدهنية ، مثل البروستاجلاندينات وحمض الأراكيدونيك ، والتي تُعدّ مهمة في نقل الإشارات. [ 10 ] كما يمكن أن تعمل إيثر الليبيدات بشكل مباشر في الإشارات الخلوية، إذ يُعدّ عامل تنشيط الصفائح الدموية جزيئًا إشاريًا من إيثر الليبيدات، ويشارك في وظيفة الكريات البيضاء في الجهاز المناعي للثدييات . [ 11 ]

مضاد للأكسدة

تتمثل إحدى الوظائف المحتملة الأخرى لدهون إيثر البلازمالوجين في كونها مضادات للأكسدة ، حيث ثبتت تأثيراتها الوقائية ضد الإجهاد التأكسدي في مزارع الخلايا ، وبالتالي قد تلعب هذه الدهون دورًا في استقلاب البروتينات الدهنية في الدم. [ 12 ] وينتج هذا النشاط المضاد للأكسدة عن استهداف الرابطة المزدوجة لإينول الإيثر بواسطة مجموعة متنوعة من أنواع الأكسجين التفاعلية . [ 13 ]

نظائر الدهون الإيثرية الاصطناعية

تتمتع نظائر الدهون الإيثرية الاصطناعية بخصائص مثبطة للخلايا وسامة للخلايا ، ربما عن طريق تعطيل بنية الغشاء والعمل كمثبطات للإنزيمات داخل مسارات نقل الإشارة ، مثل بروتين كيناز C وفوسفوليباز C.

تم مؤخراً طرح دواء ميلتيفوسين، وهو نظير سام للدهون الإيثرية، كعلاج فموي لداء الليشمانيات الاستوائي ، والذي تسببه الليشمانيا ، وهي طفيلي أولي يتميز بمحتوى عالٍ بشكل خاص من الدهون الإيثرية في أغشيته. [ 14 ]

في العتائق

يتكون الغشاء الخلوي للأركيا في الغالب من فوسفوليبيدات إيثرية. تتميز هذه الدهون بانعكاس كيراليتها مقارنةً بالأغشية البكتيرية وحقيقية النواة، وهي معضلة تُعرف باسم " انقسام الدهون ". كما أن مجموعات "الذيل" ليست مجرد مجموعات ألكيل عادية، بل هي سلاسل ميثيلية عالية تتكون من وحدات إيزوبرينويد مشبعة (مثل الفيتانيل ). [ 15 ]

ظهرت تعديلات متنوعة على الهيكل العظمي الأساسي للعتائق بين مجموعات مختلفة من العتائق.

  • يمكن ربط الذيلين (عادةً C 20 ) معًا، لتشكيل ليبيد حلقي كبير. [ 15 ]
  • تشكل الليبيدات الحلقية الكبيرة ثنائية القطب رباعية الإيثر ( كالداركيول )، التي تتكون من وحدتين من الجلسرين متصلتين بسلسلتين "ذيل" C40 ، طبقات ثنائية مرتبطة تساهميًا . [ 16 ] [ 15 ]
  • تستبدل بعض الدهون هيكل الجلسرين ببوليولات رباعية الكربون (تترولات). ومن الأمثلة على ذلك ثنائي إيثر تيتريول-ديفيتانيل. [ 15 ]

في البكتيريا

تُعدّ الفوسفوليبيدات الإيثرية مكونات رئيسية في غشاء الخلية في البكتيريا اللاهوائية. ويمكن أن تكون هذه الدهون من نوع 1-O-ألكيل، أو 2-O-ألكيل، أو 1،2-O-ثنائي ألكيل. كما توجد البلازمينوجينات، ولكنها تُصنع عن طريق الاختزال اللاهوائي من الإستر، على عكس العملية الهوائية في حقيقيات النوى. [ 1 ]

طورت بعض مجموعات البكتيريا، مثل العتائق، دهونًا رباعية الإيثر (ما يسمى بـ brGDGT). وتختلف هذه الدهون عن دهون العتائق في كيراليتها وبنيتها غير الإيزوبرينويدية. [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 كريستي دبليو. "الدهون الإيثرية - إيثرات الجليسريل، والبلازمالوجينات، والألدهيدات، والبنية، والكيمياء الحيوية، والتركيب، والتحليل" . www.lipidmaps.org .
  2. دين جيه إم، لودهي آي جيه (فبراير 2018). "الأدوار البنيوية والوظيفية لدهون الإيثر" . البروتين والخلية . 9 (2): 196-206 . doi : 10.1007/ s13238-017-0423-5 . PMC 5818364. PMID 28523433 .  
  3. فورد، د. أ.، وغروس، ر. و. (يوليو 1990). "الاستقلاب التفاضلي للفئات الفرعية الجزيئية والأنواع الجزيئية لثنائي أديل الجلسرول بواسطة كيناز ثنائي الجلسريد في دماغ الأرنب" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 265 (21): 12280-12286 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38342-5 . PMID 2165056. S2CID 1042240 .  
  4. دين، جيه إم ؛ لودهي، آي جيه (فبراير 2018). "الأدوار البنيوية والوظيفية لدهون الإيثر" . البروتين والخلية . 9 (2): 196-206 . doi : 10.1007/s13238-017-0423-5 . PMC 5818364. PMID 28523433 .  
  5. 1 2 فيلانويفا، لورا؛ فون ميجينفيلدت، إف إيه باستيان؛ ويستباي، الكسندر ب. ياداف، سوبهاش؛ هوبمانز، إلين C.؛ دوتيله، باس إي؛ دامستي ، جاب س. سينينغي (يناير 2021). "سد الفجوة الدهنية في الغشاء: تمتلك بكتيريا مجموعة FCB الفائقة القدرة على تصنيع دهون الأثير الأثرية" . مجلة ISME . 15 (1): 168– 182. بيب كود : 2021ISMEJ..15..168V . دوى : 10.1038/s41396-020-00772-2 . بمك 7852524 . بميد 32929208 .  
  6. "دهون الإيثر ثنائي ورباعي الألكيل في العتائق" . lipidmaps.org .
  7. هاجرا، أ. ك. (1995). "تخليق الجليسروليبيد في البيروكسيسومات (الأجسام الدقيقة)". التقدم في أبحاث الدهون . 34 (4): 343-364 . doi : 10.1016/0163-7827(95)00013-5 . PMID 8685243 . 
  8. الدهون، كونروي؛ سلينتر، دينيس؛ ويليغهاجن، إيغون؛ مورفي، روبرت سي.؛ بيكو، أليكس؛ ويتز، إريك (30 أبريل 2025). "التخليق الحيوي للدهون الإيثرية" .
  9. بالتاوف، ف. (ديسمبر 1994). "الدهون الإيثرية في الأغشية الحيوية". كيمياء وفيزياء الدهون . 74 (2): 101-139 . doi : 10.1016/0009-3084(94)90054-X . PMID 7859340 . 
  10. سبيكتور، أ. أ.، ويورك، م. أ. (سبتمبر 1985). "تركيب دهون الغشاء ووظيفة الخلية" . مجلة أبحاث الدهون . 26 (9): 1015-1035 . doi : 10.1016/S0022-2275(20)34276-0 . PMID 3906008 . 
  11. ديموبولوس، سي. أ.، بينكارد، ر. ن.، هاناهان، د. ج. (أكتوبر 1979). "عامل تنشيط الصفائح الدموية. دليل على أن 1-O-ألكيل-2-أسيتيل-sn-جليسيريل-3-فوسفوريل كولين هو المكون النشط (فئة جديدة من الوسائط الكيميائية الدهنية)" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 254 (19): 9355-9358 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)83523-8 . PMID 489536 . 
  12. بروش تي، بلات دي (أغسطس 1998). "الأهمية البيولوجية للبلازمالوجينات في الدفاع ضد التلف التأكسدي". علم الشيخوخة التجريبي . 33 (5): 363-369 . doi : 10.1016 / S0531-5565(98)00014-X . PMID 9762517. S2CID 20977817 .  
  13. إنجلمان ب (فبراير 2004). "البلازمالوجينات: أهداف للمؤكسدات ومضادات الأكسدة الرئيسية المحبة للدهون". معاملات الجمعية الكيميائية الحيوية . 32 (الجزء 1): 147-150 . doi : 10.1042/BST0320147 . PMID 14748736 . 
  14. لوكس هـ، هايز ن، كلينر ت، هارت د، أوبردوس ف ر (نوفمبر 2000). "استقلاب الإيثر-ليبيد (ألكيل-فوسفوليبيد) وآلية عمل نظائر الإيثر-ليبيد في الليشمانيا". علم الطفيليات الجزيئي والكيميائي الحيوي . 111 (1): 1-14 . doi : 10.1016/S0166-6851(00)00278-4 . PMID 11087912 . 
  15. 1 2 3 4 5 6 كافوريو، أنطونيلا؛ دريسن، أرنولد جي إم (2017). “الفسفوليبيدات الأثرية: الخصائص الهيكلية والتخليق الحيوي” (PDF) . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - البيولوجيا الجزيئية والخلوية للدهون . 1862 (11): 1325–1339 . دوى : 10.1016/j.bbalip.2016.12.006 . بميد 28007654 . S2CID 27154462 .  
  16. كوجا، واي، وموري، إتش (نوفمبر 2005). "التطورات الحديثة في البحوث البنيوية حول دهون الإيثر من العتائق، بما في ذلك الجوانب المقارنة والفسيولوجية" . العلوم الحيوية، والتكنولوجيا الحيوية، والكيمياء الحيوية . 69 (11): 2019-34 . doi : 10.1271/bbb.69.2019 . PMID 16306681 . 
  17. جروسي، ف؛ موليكس، د؛ فينسون-لوجييه، أ؛ هاكيل، ف؛ باكتون، م؛ كرافو-لورو، س (1 مايو 2015). "دهون إيثر الجلسرين أحادية وثنائية الألكيل في البكتيريا اللاهوائية: رؤى حيوية من مُختزل الكبريتات المحب للحرارة المعتدلة Desulfatibacillum alkenivorans PF2803T" . علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 81 (9): 3157-68 . Bibcode : 2015ApEnM..81.3157G . doi : 10.1128/AEM.03794-14 . PMC 4393425. PMID 25724965 .