Синтез фосфолипидов

Синтез глицерофосфолипидов (рис.6.51). Лецитин (фосфатидилхолин) и кефалин (фосфатидилэтаноламин) синтезируются во всех клетках организма за исключением эритроцитов. Наиболее интенсивно эти процессы протекают в печени. Существуют два пути образования этих фосфолипидов в клетках. Один из них сберегающий. Он предполагает повторное использование холина в синтезе фосфатидилхолина (ФХ) и этаноламина - в синтезе фосфатидилэтаноламина (ФЭА). Дело в том, что образование холина de novo очень "дорого" для организма. Суть сберегающего пути синтеза ФХ включает последовательно задержку, активацию и последующий перенос фосфатхолина из ЦДФ-холина на диацилглицерол.

Сберегающий путь синтеза ФЭА аналогичен пути синтеза ФХ. Только в нем используется предварительно образованный этаноламин. Еще один путь образования в клетках ФЭА - декарбоксилирование фосфатидилсерина.

С другой стороны, ФХ может образовываться из ФЭА. При этом на 1 моль синтезируемого ФХ необходимо 3 моля S-аденозилметионина (S-АМ). S-АМ, являющийся источником активных метильных групп, образуется из метионина и АТФ.

Преобладание того или иного пути образования ФХ зависит от наличия в клетке холина. Если содержание его ограничено, ведущее место занимает синтез ФХ из ФЭА через использование S-АМ. Если холина в клетке достаточно много, на первый план выступает образование ФХ de novo, из ЦДФ-холина и ДАГ.

Рис.6.51. Реакции синтеза фосфолипидов

Синтез фосфатидилсерина происходит путем обмена полярных группировок. Аминокислота серин обменивается с этаноламином в составе ФЭА с образованием фосфатидилсерина.

Рис.6.52.Реакции образования фосфатидилинозитола и кардиолипина

Особенностью образования фосфатидилинозита (рис.6.52), в отличие от других, является то, что активированным субстратом является не спирт, а ДАГ. Активированной формой ДАГ является ЦДФ-диацилглицерол. Энергия для реакции синтеза выделяется в результате расщепления пирофосфатной связи.

Перестройка фосфолипидов.Эти реакции изменяют жирнокислотный состав фосфолипидов. Принцип их прост. Отщепление одной кислоты и присоединение другой. Фосфолипазы А₁и А₂отщепляют жирные кислоты от С-1 и С-2 в составе остатка глицерола соответственно. В ходе последующего реацилирования в качестве донора жирных кислот выступает ацил-КоА.

Сурфактант легких

Примером реакций деацилирования-реацилирования является образование в клетках дипальмитоилфосфатидилхолина. Синтез этого типа ФХ особенно интенсивно протекает в эпителиальных клетках, выстилающих альвеолярные перегородки в легких - альвеолоцитах 2-го типа. Дипальмитоилфосфатидилхолин является основным компонентом сурфактанта легких - вещества глико-липопротеиновой природы, который альвеолоциты 2-го типа секретируют на поверхность альвеолярных стенок. За счет сурфактанта альвеолы не спадаются при дыхании (при выдохе), обеспечивая нормальный газообмен.

Таблица 6.14. Состав сурфактанта легких у взрослого человека

Состав сурфактанта легких у взрослого человека

Изменение синтеза фосфолипидов в легких в процессе формирования сурфактанта взрослого человека

Липиды – 80 %-90 % (по массе) Из них: фосфолипиды – 80 %-90 % Из них: дипальмитоилфосфатидилхолин – 60 % фосфатидилглицерол - 10% сфингомиелин и нейтральные липиды - 10%-20% Белок – 10 %-20 % (по массе), в том числе: сурфактантный белок А - гидрофильный, гликозилированный; сурфактантный белок В - гидрофобный сурфактантный белок С - гидрофобный сурфактантный белок D - гидрофильный, гликозилированный

В период 32-36 недель внутриутробного развития: Синтез ФХ -  Синтез фосфатидилглицерола -  Синтез фосфатидилинозитола -  Синтез сфингомиелина - не изменяется В связи с этим при мониторинге созревания легких у плода отношение содержания ФХ к содержанию сфингмиелина в амниотической жидкости имеет диагностическое значение

Частой причиной смерти недоношенных и, реже, доношенных новорожденных является синдром дыхательной недостаточности (респираторный дистресс-синдром), или болезнь гиалиновых мембран. Причиной этой патологии является недостаточное количество сурфактанта легких. Если в период 7-9 недель отношение ФХ/СФ в амниотической жидкости менее 2,0, существует реальный риск развития дистресс-синдрома и необходимы специальные мероприятия по стимулированию синтеза сурфактанта.

Синтез сфинголипидов и гликолипидов. Углеродный скелет сфингозина образуется из пальмитоил-КоА и серина. Для синтеза сфингозина необходим НАДФН, ФАД и пиридоксальфосфат.

Рис.6.53.Образование церамида

Основным структурным блоком сфинго- и гликолипидов, как уже упоминалось, служит церамид (рис.6.53). Присоединение к его концевой ОН-группе различных компонентов приводит к образованию сфингомиелина, цереброзидов, сульфолипидов, ганглиозидов. Этими компонентами, как правило, являются макроэргические донаторы других заместителей: УДФ-моносахариды; ЦМФ-нейраминовая кислота; фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС).

Благодаря тому, что сфинголипиды гликозилированы (за исключением сфингомиелина), их обычно обнаруживают на наружной стороне плазматической мембраны. Это означает, что будучи синтезированными на люминальной стороне (обращенной в просвет) мембраны ЭР, они впоследствии транспортируются на наружную сторону плазматической мембраны.