Éter lipídico
Estructura de un fosfolípido de éter . Nótese el éter en la primera y segunda posición.
Plasmalógeno . Nótese el éter en la primera posición y el éster en la segunda.
Factor activador de plaquetas . Nótese el éter en la primera posición y el grupo acilo en la segunda.

En bioquímica , un lípido de éter se refiere a cualquier lípido en el que el grupo de "cola" lipídica está unido a la estructura principal de glicerol a través de un enlace de éter en cualquier posición. Por el contrario, los glicerofosfolípidos y triglicéridos convencionales son triésteres . [ 1] Los tipos estructurales incluyen:

  • Fosfolípidos de éter : se sabe que los fosfolípidos tienen "colas" unidas mediante éter en lugar del enlace éster habitual. [1]
    • Éter sobre sn-1, éster sobre sn-2 : los "lípidos de éter" en el contexto de bacterias y eucariotas se refieren a esta clase de lípidos. En comparación con el 1,2-diacil-sn-glicerol (DAG) habitual, el enlace sn-1 se reemplaza por un enlace éster. [1] [2] [3]

En función de si el lípido sn-1 está insaturado junto al enlace éter, se pueden dividir en alquenil-acilfosfolípidos ("plasmenilfosfolípido", 1-0-alk-1'-enil-2-acil-sn-glicerol) y alquil-acilfosfolípidos ("plasmanilfosfolípido"). Esta clase de lípidos tiene papeles importantes en la señalización y la estructura de las células humanas. [4]

    • Éter en sn-2 y sn-3 : esta clase con quiralidad invertida en la conexión de fosfato se denomina "lípido de éter arqueal". Con pocas (si es que hay alguna) excepciones, solo se encuentra entre las arqueas . La parte que excluye el grupo fosfato se conoce como arqueol . [5] [6]
  • Los análogos de éter de los triglicéridos : 1-alquildiacil-sn-gliceroles (alquildiacilgliceroles) se encuentran en proporciones significativas en los animales marinos. [5]
  • Otros lípidos etéreos : varios otros lípidos que no pertenecen a ninguna de las clases anteriores contienen el enlace éter. Por ejemplo, el seminolípido, una parte vital de los testículos y los espermatozoides, tiene un enlace éter. [1]

El término " plasmalógeno " puede referirse a cualquier lípido de éter con un enlace vinílico-éter , es decir, aquellos con un doble enlace carbono-carbono junto al enlace éter. Sin especificar, generalmente se refiere a los alquenil-acilfosfolípidos, pero también existen "plasmalógenos neutros" (alquenildiacilgliceroles) y "diplasmalógenos" (dialquenilfosfolípidos). [1] El plasmalógeno prototípico es el factor activador de plaquetas . [7]

En eucariotas

Biosíntesis

La formación del enlace éter en los mamíferos requiere dos enzimas, la dihidroxiacetonafosfato aciltransferasa (DHAPAT) y la alquildihidroxiacetonafosfato sintasa (ADAPS), que residen en el peroxisoma . [8] En consecuencia, los defectos peroxisomales a menudo conducen a un deterioro de la producción de éter-lípidos.

Los éteres de monoalquilglicerol (MAGE) también se generan a partir de MAGE de 2-acetilo (precursores de PAF) por KIAA1363 .

Funciones

Estructural

Los plasmalógenos, así como algunos lípidos 1-O-alquilo, son omnipresentes y, a veces, constituyen partes importantes de las membranas celulares de los mamíferos . [9] El ancla de glicosilfosfatidilinositol de las proteínas de los mamíferos generalmente consiste en un lípido 1-O-alquilo. [1]

Segundo mensajero

Las diferencias entre el catabolismo de los éter glicerofosfolípidos por enzimas fosfolipasas específicas podrían estar involucradas en la generación de sistemas de segundos mensajeros lipídicos como las prostaglandinas y el ácido araquidónico que son importantes en la transducción de señales. [10] Los éter lípidos también pueden actuar directamente en la señalización celular, ya que el factor activador de plaquetas es una molécula de señalización de éter lípidos que está involucrada en la función leucocitaria en el sistema inmunológico de los mamíferos . [11]

Antioxidante

Otra posible función de los lípidos del éter plasmágeno es como antioxidantes , ya que se han demostrado efectos protectores contra el estrés oxidativo en cultivos celulares y, por lo tanto, estos lípidos podrían desempeñar un papel en el metabolismo de las lipoproteínas séricas . [12] Esta actividad antioxidante proviene del doble enlace del éter enólico que es el objetivo de una variedad de especies reactivas de oxígeno . [13]

Análogos sintéticos de lípidos de éter

Los análogos de lípidos de éter sintéticos tienen propiedades citostáticas y citotóxicas , probablemente al alterar la estructura de la membrana y actuar como inhibidores de enzimas dentro de las vías de transmisión de señales, como la proteína quinasa C y la fosfolipasa C.

Recientemente se ha introducido un análogo lipídico éter tóxico, la miltefosina, como tratamiento oral para la enfermedad tropical leishmaniasis , causada por Leishmania , un parásito protozoario con un contenido particularmente alto de lípidos éteres en sus membranas. [14]

En las arqueas

La membrana celular de las arqueas está formada principalmente por fosfolípidos de éter. Estos lípidos tienen una quiralidad invertida en comparación con las membranas bacterianas y eucariotas, un enigma conocido como la " división lipídica ". Los grupos de "cola" tampoco son simplemente grupos n-alquilo, sino cadenas altamente metiladas formadas por unidades isoprenoides saturadas (por ejemplo, fitanil ). [15]

Entre los diferentes grupos de arqueas han surgido diversas modificaciones en la estructura arqueológica básica.

  • Las dos colas se pueden unir entre sí, formando un lípido macrocíclico. [15]
  • Los lípidos tetraéter macrocíclicos bipolares ( caldarqueol ), con dos unidades de glicerol conectadas por dos cadenas de "cola" C 40 , forman "bicapas" unidas covalentemente . [16] [15]
    • Algunas de estas bicapas covalentes presentan enlaces cruzados entre las dos cadenas, dando lugar a una molécula en forma de H. [15]
    • El crenarqueol es una cadena principal de tetraéter con anillos de ciclopentano y ciclohexano en las "colas" reticuladas. [15]
  • Algunos lípidos reemplazan la cadena principal de glicerol con polioles de cuatro carbonos (tetrioles). [15]

En bacterias

Los fosfolípidos de éter son partes importantes de la membrana celular en las bacterias anaeróbicas. [1] Estos lípidos pueden ser 1-O-alquilo, 2-O-alquilo o 1,2-O-dialquilo. Algunos grupos, como las arqueas, han desarrollado lípidos tetraéter. [17]

En procariotas

Algunos lípidos etéreos que se encuentran en los animales marinos son el alcohol S-batílico , el alcohol S-quimílico y el alcohol S-selaquílico .

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefg Christie W. "Lípidos de éter - éteres de glicerilo, plasmalógenos, aldehídos, estructura, bioquímica, composición y análisis". www.lipidmaps.org .
  2. ^ Dean JM, Lodhi IJ (febrero de 2018). "Funciones estructurales y funcionales de los lípidos de éter". Protein & Cell . 9 (2): 196–206. doi :10.1007/s13238-017-0423-5. PMC 5818364 . PMID  28523433. 
  3. ^ Ford DA, Gross RW (julio de 1990). "Metabolismo diferencial de las subclases moleculares y especies moleculares de diradil glicerol por la cinasa de diglicéridos de cerebro de conejo". The Journal of Biological Chemistry . 265 (21): 12280–6. doi : 10.1016/S0021-9258(19)38342-5 . PMID  2165056. S2CID  1042240.
  4. ^ Dean, JM; Lodhi, IJ (febrero de 2018). "Funciones estructurales y funcionales de los lípidos de éter". Protein & Cell . 9 (2): 196–206. doi :10.1007/s13238-017-0423-5. PMC 5818364 . PMID  28523433. 
  5. ^ ab Villanueva, Laura; von Meijenfeldt, FA Bastiaan; Adiós, Alexander B.; Yadav, Subhash; Hopmans, Ellen C.; Dutilh, Bas E.; Damsté, Jaap S. Sinninghe (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. Código Bib : 2021ISMEJ..15..168V. doi :10.1038/s41396-020-00772-2. PMC 7852524 . PMID  32929208. 
  6. ^ "Lípidos de di- y tetra-alquil éter de las arqueas". lipidmaps.org .
  7. ^ Watson RR, De Meester F, eds. (2014). Ácidos grasos omega 3 en el cerebro y la salud neurológica . Elsevier Academic Press. doi :10.1016/C2012-0-06006-1. ISBN 978-0-12-410527-0.
  8. ^ Hajra AK (1995). "Biosíntesis de glicerolípidos en peroxisomas (microcuerpos)". Progreso en la investigación de lípidos . 34 (4): 343–64. doi :10.1016/0163-7827(95)00013-5. PMID  8685243.
  9. ^ Paltauf F (diciembre de 1994). "Lípidos de éter en biomembranas". Química y física de lípidos . 74 (2): 101–39. doi :10.1016/0009-3084(94)90054-X. PMID  7859340.
  10. ^ Spector AA, Yorek MA (septiembre de 1985). "Composición lipídica de membrana y función celular". Journal of Lipid Research . 26 (9): 1015–35. doi : 10.1016/S0022-2275(20)34276-0 . PMID  3906008. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2008 . Consultado el 8 de marzo de 2007 .
  11. ^ Demopoulos CA, Pinckard RN, Hanahan DJ (octubre de 1979). "Factor activador de plaquetas. Evidencia de 1-O-alquil-2-acetil-sn-gliceril-3-fosforilcolina como componente activo (una nueva clase de mediadores químicos lipídicos)". The Journal of Biological Chemistry . 254 (19): 9355–8. doi : 10.1016/S0021-9258(19)83523-8 . PMID  489536.
  12. ^ Brosche T, Platt D (agosto de 1998). "La importancia biológica de los plasmalógenos en la defensa contra el daño oxidativo". Gerontología experimental . 33 (5): 363–9. doi :10.1016/S0531-5565(98)00014-X. PMID  9762517. S2CID  20977817.
  13. ^ Engelmann B (febrero de 2004). "Plasmalógenos: objetivos para oxidantes y antioxidantes lipofílicos principales". Biochemical Society Transactions . 32 (Pt 1): 147–50. doi :10.1042/BST0320147. PMID  14748736.
  14. ^ Lux H, Heise N, Klenner T, Hart D, Opperdoes FR (noviembre de 2000). "Metabolismo éter-lípido (alquilfosfolípido) y mecanismo de acción de los análogos éter-lípido en Leishmania". Parasitología molecular y bioquímica . 111 (1): 1–14. doi :10.1016/S0166-6851(00)00278-4. PMID  11087912.
  15. ^ abcdef 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.
  16. ^ Koga Y, Morii H (noviembre de 2005). "Avances recientes en la investigación estructural de lípidos de éter de arqueas, incluidos aspectos comparativos y fisiológicos". Biociencia, biotecnología y bioquímica . 69 (11): 2019–34. doi : 10.1271/bbb.69.2019 . PMID  16306681.
  17. ^ Grossi, V; Mollex, D; Vinçon-Laugier, A; Hakil, F; Pacton, M; Cravo-Laureau, C (1 de mayo de 2015). "Lípidos de éter de glicerol mono y dialquil en bacterias anaeróbicas: perspectivas biosintéticas del reductor de sulfato mesófilo Desulfatibacillum alkenivorans PF2803T". Microbiología aplicada y ambiental . 81 (9): 3157–68. Bibcode :2015ApEnM..81.3157G. doi :10.1128/AEM.03794-14. PMC 4393425 . PMID  25724965. 
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