3.2.2. Синтез ацилглицеринов

Исходные соединения для синтеза ацилглицеринов – глицерол-3-фос-фат и активированные жирные кислоты, соединённые с коферментом А. В ходе синтеза ацилглицеринов последовательно осуществляется перенос двух ацильных радикалов жирных кислот на глицерол-3-фосфат под действием фермента глицеролфосфатацилтрансферазы (2.3.1.15) с образованием фосфатидной кислоты:

СН₂ОН СН₂ОСОR₁ СН₂ОСОR₁

| R₁–СОS-КоА | R₂–СОS-КоА |

СНОН  СНОН  СНОСОR₂

| ↓ | ↓ |

СН₂ОⓅ НS-КоА СН₂ОⓅ НS-КоА СН₂ОⓅ

глицерол- моноацил- фосфатидная

3-фосфат глицерид- кислота

3-фосфат

Ф

СН₂ОСОR₁ СН₂ОСОR₁

| |

СНОСОR₂ + Н₂О  СНОСОR₂ + Н₃РО₄

| |

СН₂ОⓅ СН₂ОН

фосфатидная диацилглицерин

кислота

осфатидная кислота является важным промежуточным метаболитом в синтезе как ацилглицеринов, так и фосфолипидов и гликолипидов. В результате гидролиза фосфоэфирной связи под действием фосфатидат-фосфогидролазы (3.1.3.4) фосфатидная кислота превращается в диацил-глицерин:

П

СН₂ОСОR₁ СН₂ОСОR₁

| |

СНОСОR₂ + R₃–СОS–КоА  СНОСОR₂ + НS–КоА

| |

СН₂ОН СН₂ОСОR₃

диацилглицерин триацилглицерин

ри переносе на диацилглицерин третьего ацильного остатка осуществляется синтез триацилглицерина – основного химического компонента жира:

Радикал R₃ в этой реакции, как правило, представлен остатком ненасыщенной жирной кислоты. Учитывая, что радикалы R₁, R₂, R₃ представляют собой остатки разных жирных кислот, совершенно очевидно, что синтезируемый жир включает определённую смесь ацилглицеринов, состав которой зависит от генотипа и фазы развития растений, а также от условий окружающей среды.

3.2.3. Синтез фосфолипидов

В цитоплазме растительных клеток фосфатидные кислоты превращаются в диацилглицерины, которые уже далее участвуют в синтезе фосфолипидов – фосфатидилэтаноламинов и фосфатидилхолинов. На первом этапе происходит активирование азотистых оснований в ходе реакций фосфорилирования с образованием этаноламинфосфата и холинфосфата. Эти реакции катализируют ферменты этаноламинкиназа (2.7.1.31) и холинкиназа (2.7.1.32):

СН₂–СН₂ОН СН₂–СН₂ОⓅ

| + АТФ  | + АДФ

NН₂ NН₂

этаноламин этаноламин-

фосфат

СН₂–СН₂ОН СН₂–СН₂ОⓅ

| + АТФ  | + АДФ

N⁺(СН₃)₃ N⁺(СН₃)₃

холин холинфосфат

Э

СН₂–СН₂ОⓅ СН₂–СН₂О–Ⓟ–О–Ⓟ–О–цитидин

| + ЦТФ  | + Н₄Р₂О₇

NН₂ NН₂

ЦДФ-этаноламин

таноламинфосфат и холинфосфат подвергаются затем активированию с участием макроэргического соединения цитидинтрифосфата (ЦТФ), в результате чего образуются цитидиндифосфатэтаноламин (ЦДФ-этанол-амин) и цитидиндифосфатхолин (ЦДФ-холин):

СН₂–СН₂ОⓅ СН₂–СН₂О–Ⓟ–О–Ⓟ–О–цитидин

| + ЦТФ  | + Н₄Р₂О₇

N⁺(СН₃)₃ N⁺(СН₃)₃

ЦДФ-холин

Эти реакции катализируют ферменты этаноламинфосфатцитидилилтрансфераза и холинфосфатцитидилилтрансфераза. Соединение диацилглицеринов с цитидиндифосфатпроизводными этаноламина и холина происходит с участием ферментов этаноламинфосфотрансферазы и холинфосфотрансферазы. В этих реакциях осуществляется синтез фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина, а в качестве побочного продукта высвобождается цитидиловая кислота (ЦМФ). Синтез фосфатидилэтанол-амина можно представить в виде следующей реакции:

СН₂ОСОR₁ СН₂ОСОR₁

| |

СНОСОR₂ + цитидин–О–Ⓟ–О–Ⓟ–О–СН₂–СН₂ → СНОСОR₂ + ЦМФ

| | |

СН₂ОН NН₂ СН₂ ОН

\ ∕

О–Р=О

\

О–СН₂–СН₂NН₂

диацилглицерин ЦДФ-этаноламин фосфатидилэтаноламин

По аналогичному механизму происходит синтез фосфатидилхолина. Следует отметить, что в процессе синтеза фосфолипидов реализуется такой механизм присоединения ацильных радикалов к глицерол-3-фосфату, при котором радикал R₁ обычно представлен остатком насыщенной жирной кислоты, а радикал R₂ – ненасыщенной кислоты.

П

СН₂ОСОR₁ СН₂ОСОR₁

| |

СНОСОR₂ + ЦТФ  СНОСОR₂ + Н₄Р₂О₇

| |

СН₂ОⓅ СН₂О–Ⓟ–О–Ⓟ–цитидин

фосфатидная ЦДФ-диацилглицерид

кислота

ри синтезе фосфолипидов в хлоропластах и митохондриях активированию подвергается фосфатидная кислота в результате взаимодействия с ЦТФ:

В последующих реакциях остаток цитидиловой кислоты в молекуле ЦДФ-диацилглицерида может замещаться на серин или миоинозит, в результате осуществляется синтез фосфатидилсерина и фосфатидилинозита:

ЦДФ-диацилглицерид + серин  фосфатидилсерин + ЦМФ

ЦДФ-диацилглицерид + миоинозит  фосфатидилинозит + ЦМФ

Фосфатидилсерины могут также синтезироваться при замещении остатков холина или этаноламина в молекулах фосфатидилхолинов или фосфатидилэтаноламинов на серин:

фосфатидилэтаноламин + серин  фосфатидилсерин + этаноламин

фосфатидилхолин + серин  фосфатидилсерин + холин

В реакцию с ЦДФ-диглицеридом может вступать глицерол-3-фосфат с образованием фосфатидилглицерофосфата:

ЦДФ-диацилглицерид + глицерол-3-фосфат  фосфатидилглицерофосфат + ЦМФ

Далее в результате гидролиза фосфоэфирной связи от молекулы фосфатилглицерофосфата отщепляется остаток ортофосфорной кислоты и происходит образование фосфатидилглицерина:

Фосфатидилглицерофосфат + Н₂О  Фосфатидилглицерин + Н₃РО₄