ДЕЙСТВИЕ ГОРМОНОВ И МЕТАБОЛИЗМ ФОСФОЛИПИДОВ
Недавно проведенные исследования в области действия пептидных гормонов показали, что мембранные фосфолипиды и продукты их метаболизма играют важную роль в реакции клеток-мишеней на гормональную стимуляцию. Фосфолипиды участвуют в действии гормонов, по меньшей мере, тремя основными путями 1) как источник производных арахидоновой кислоты — предшественников для синтеза простагландинов и родственных соединений с вторичными эффектами на ткань-мишень; 2) за счет ускорения кругооборота фосфатидилинозитола и образования полнфосфоинозитидов, влияющих на метаболизм клетки-мишени (например, стероидогенез); 3) за счет повышения метилирования фосфолипидов, приводящего к образованию фосфатидилхолина из фосфатидилэтаноламина с последующими изменениями текучести плазматической мембраны и подвижности рецепторов в ней.
Рис. 4—19. Взаимоотношения между путями активации, «запускаемыми» гормональными рецепторами и связанными с мобилизацией кальция и аденилатциклазой. Этот пример подчеркивает роль Са2+-кальмодулина в определении скорости разрушения циклического нуклеотида фосфодиэстеразой. Другие области взаимодействия между двумя системами показаны на рис. 4—13, 4—15, 4—17 и 4—18 (Schulster, Levitski [45в] в модификации).
Г — гормон: Рец — рецептор; АЦ — аденилатциклаза: ПК — протеинкиназа (кат-каталитическая, per — регуляторная субъединица); КМ — кальмодулин; ФДЭ — фосфодиэстераза; белок-Ф—фосфорилированный белок.
Фосфолипиды: структура, метаболизм и функция
Рис. 4—20. Общая структура фосфолипидов.
Природные фосфолипиды являются производными глицерофосфата или сфингозинфосфата, содержащими две жирные кислоты и гидрофильный заместитель, такой, как холин, этаноламин, инозитол или серин. Они служат главными составными частями липопротеинов и клеточных мембран и в большом количестве присутствуют в периферической нервной ткани и головном мозге. Фосфоглицериды обладают общей структурой (рис. 4—20), образующейся путем эстерификации глицерофосфата с двумя длинноцепочечными жирными кислотами и гидрофильным компонентом. Важной особенностью фосфолипидов является их способность взаимодействовать как с гидрофобными, так и с гидрофильными доменами и занимать поверхность раздела между органическими и водными средами. Так, в липопротеинах они выступают в роли связующего звена между белковой частью и транспортируемым нейтральным липидом, а в клеточной мембране они образуют характерный липидный бислой, который ограничивает внутриклеточное пространство.
В плазматической мембране около 60% фосфолипидов приходится на долю фосфатидилхолина, который частично синтезируется в самой мембране путем метилирования фосфатидилинозитола. Фосдатидилинозитол и фосфатидилсерин присутствуют в меньших количествах, причем жирокислотные заместители в разных тканях варьируют по длине и степени насыщенности. Фосдатидилхолины, или лецитины, синтезируются в животных тканях тремя путями. В ходе основного пути, аналогичного таковому для синтеза фосфатидилинозитола, холин фосфорилируется АТФ, образуя фосфохолин. Последний соединяется с ЦТФ, превращаясь в ЦДФ-холин, который реагирует с диацилглицерином в присутствии фосфохолинтрансферазы, образуя фосфатидилхолин. Второй путь синтеза фосфатидилхолина заключается в ацилировании лизофосфатидилхолина (образующегося при гидролизе лецитина фосфолипазой А). Наконец, 3-й путь, имеющий особенное отношение к современным исследованиям гормональных влияний на фосфолипиды мембраны, сводится к последовательному метилированию фосфатидилэтаноламина в клеточной мембране. Эти реакции в схематическом виде представлены на рис. 4—21.