El sn -glicerol 1-fosfato [ a ] es la base conjugada de un éster fosfórico de glicerol . Es un componente de los lípidos éter , que son comunes en las arqueas . [ 2 ]
Biosíntesis y metabolismo
El glicerol 1-fosfato se sintetiza mediante la reducción del dihidroxiacetona fosfato (DHAP), un intermediario de la glucólisis , con la sn -glicerol-1-fosfato deshidrogenasa . [ 3 ] El DHAP y, por lo tanto, el glicerol 1-fosfato también pueden sintetizarse a partir de aminoácidos e intermediarios del ciclo del ácido cítrico a través de la vía de la gluconeogénesis .
+ NAD(P)H + H + →
+ NAD(P) +
El glicerol 1-fosfato es un material de partida para la síntesis de novo de lípidos éter, como los derivados del arqueol y el caldarqueol . Primero se geranila en su posición sn -3 mediante una enzima citosólica, la fosfoglicerol geranilgeraniltransferasa . Posteriormente, se añade un segundo grupo geranilgeranilo en la posición sn -2, formando el ácido arqueatídico insaturado. [ 4 ]
División de lípidos
Los organismos distintos de las arqueas, es decir, las bacterias y los eucariotas , utilizan el enantiómero glicerol 3-fosfato para producir sus membranas celulares. El hecho de que las arqueas utilicen la quiralidad invertida en comparación con estos dos grupos se denomina división lipídica . [ 2 ] (La otra parte de la división lipídica es que las arqueas utilizan lípidos éter, mientras que las bacterias y los eucariotas utilizan lípidos éster, aunque esto ha resultado ser mucho menos estricto que la división de quiralidad). A partir de 2021, los biólogos aún no saben cómo se produjo la división de los lípidos. [ 5 ]
Se sabe, gracias a la ingeniería genética, que las células (específicamente E. coli modificada ) que producen ambos tipos de lípidos simultáneamente son viables. [ 6 ] También se han encontrado evidencias genéticas de un sistema de membrana mixta natural, a la espera de una prueba definitiva mediante análisis químico. Esto respalda la idea de que el ancestro común de bacterias y arqueas, especialmente el último ancestro común universal , pudo haber tenido una membrana mixta. [ 7 ] Aun suponiendo que esto sea así, queda abierta la pregunta de por qué la mayoría de las formas de vida actuales solo utilizan una de estas quiralidades. Una hipótesis implica la permeabilidad de las membranas mixtas y no mixtas a los componentes básicos comunes de la vida. [ 8 ]
Véase también
Notas
- ↑ Este artículo utiliza numeración estereoespecífica cuando la configuración estereoquímica no se especifica explícitamente.
- 1 2 G. P. Moss (ed.). "Nomenclatura de compuestos que contienen fósforo de importancia bioquímica" . Archivado del original el 8 de diciembre de 2016. Recuperado el 20 de mayo de 2015 .
- 1 2 Caforio, Antonella; Driessen, Arnold JM (2017). "Fosfolípidos de arqueas: propiedades estructurales y biosíntesis" (PDF) . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biología molecular y celular de lípidos . 1862 (11): 1325– 1339. doi : 10.1016/j.bbalip.2016.12.006 . PMID 28007654 . S2CID 27154462 .
- ↑ Nishihara y Koga (1995). " sn -Glicerol-1-fosfato deshidrogenasa en Methanobacterium thermoautotrophicum : enzima clave en la biosíntesis del esqueleto de glicerofosfato enantiomérico de los fosfolípidos de éter de las arqueobacterias". J. Biochem . 117 (5): 933– 935. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a124822 . PMID 8586635 .
- ↑ Koga y Morii (2007). " Biosíntesis de lípidos polares de tipo éter en arqueas y consideraciones evolutivas" . Microbiol. Mol. Biol. Rev. 71 ( 1): 97–120 . doi : 10.1128/mmbr.00033-06 . PMC 1847378. PMID 17347520 .
- ↑ Sohlenkamp, C (julio de 2021). "Cruzando la división lipídica" . The Journal of Biological Chemistry . 297 (1) 100859. doi : 10.1016/j.jbc.2021.100859 . PMC 8220414. PMID 34097872 .
- ↑ Yokoi, Takeru; Isobe, Keisuke; Yoshimura, Tohru; Hemmi, Hisashi (2012). "Vía biosintética de fosfolípidos de arqueas reconstruida en Escherichia coli" . Arqueas . 2012 : 1– 9. doi : 10.1155/2012/438931 . PMC 3357500 . PMID 22645416 .
- ↑ Villanueva, Laura; Bastiaan von Meijenfeldt, FA; Adiós, Alexander B; Yadav, Subhash; Hopmans, Ellen C; Dutilh, Bas E; Sinninghe Damsté, Jaap S (1 de enero de 2021). "Reducir la división de lípidos de la membrana: las bacterias del superfilo del grupo FCB tienen el potencial de sintetizar lípidos de éter de arqueas" . La Revista ISME . 15 (1): 168– 182. Bibcode : 2021ISMEJ..15..168V . doi : 10.1038/s41396-020-00772-2 . PMC 7852524 . PMID 32929208 .
- ↑ Goode, Olivia; Łapińska, Urszula; Morimoto, Juliano; Glover, Georgina; Milner, David S.; Santoro, Alyson E.; Pagliara, Stefano; Richards, Thomas A. (20 de mayo de 2025). "La selección de permeabilidad de las membranas biológicamente relevantes coincide con la estereoquímica de la vida en la Tierra" . PLOS Biology . 23 (5) e3003155. doi : 10.1371/journal.pbio.3003155 . PMC 12091744. PMID 40392769 .
- Organofosfatos
- ésteres de glicerol