A fosfatidilserina é um lipídio?

Fosfatidilserina pura (PS)é uma molécula biológica que atraiu interesse científico significativo devido a seus papéis cruciais na função celular, especialmente na saúde do cérebro, sinalização celular e apoptose. Uma pergunta fundamental frequentemente feita é: a fosfatidilserina é lipídica? A resposta é sim, a fosfatidilserina é um lipídio. Este artigo esclarecerá a natureza da fosfatidilserina em massa, por que é classificada como um lipídio.

O que sãoLipídios?

Definitíon de lipídios

Os lipídios são uma classe ampla de moléculas que ocorrem naturalmente que são principalmente hidrofóbicas (insolúveis em água) ou anfipáticas (com partes hidrofílicas e hidrofóbicas) [1]. Eles são diversos, mas compartilham certas características químicas, como cadeias ou anéis longos de hidrocarbonetos que os tornam insolúveis na água [2].

As principais categorias de lipídios incluem:

• Ácidos graxos

• glicerídeos (triglicerídeos, diglicerídeos, monoglicerídeos)

• fosfolipídios

• Esteróis (colesterol)

• esfingolipídios

Os lipídios servem múltiplas papéis, como armazenamento de energia, componentes estruturais das membranas celulares e moléculas de sinalização [3].

Fosfolipídios - uma grande classe de lipídios

Os fosfolipídios são lipídios contendo um grupo fosfato [4]. São componentes cruciais das membranas biológicas devido à sua natureza anfipática - com uma "cabeça" hidrofílica e "caudas" hidrofóbicas. Esta propriedade estrutural permite a formação de bicamadas lipídicas, que formam a arquitetura fundamental das membranas celulares [3] [5].

O que é fosfatidilserina?

A fosfatidilserina pura é um fosfolipídeo, especificamente um glicerofosfolipídeo, o que significa que possui um esqueleto de glicerol com cadeias de ácidos graxos e um grupo fosfato ligado a uma molécula de serina.

Componentes moleculares de PS

• Backbone de glicerol:

Uma molécula de três carbonos; Dois carbonos são esterificados com ácidos graxos e o terceiro carbono é ligado a um grupo fosfato.

• Correntes de ácidos graxos:

Geralmente, dois ácidos graxos de cadeia longa hidrofóbica (que podem ser saturados ou insaturados), dando à molécula sua região de cauda hidrofóbica [6].

• Grupo de fosfato:

Ligado ao terceiro carbono do glicerol.

• Serine:

Um aminoácido é ligado ao grupo fosfato; Isso forma o grupo de cabeça polar do PS.

Natureza anfipática

As cadeias de ácidos graxos fornecem uma cauda hidrofóbica, enquanto o grupo fosfato-serina forma a cabeça hidrofílica. Essa natureza dupla define o PS como um fosfolipídeo típico.

Diagrama estrutural

Uma estrutura simplificada da fosfatidilserina:

Classificação da fosfatidilserina como um lipídio

Categoria glicerofosfolipida

A fosfatidilserina pura pertence aos glicerofosfolipídios, que são definidos por:

Tendo uma espinha dorsal de glicerol.

Duas cadeias de ácidos graxos esterificados para o primeiro e o segundo carbonos.

• Um grupo fosfato ligado ao terceiro carbono.

• Um grupo de cabeça polar ligada ao fosfato.

De acordo com os mapas lipídicos e os livros bioquímicos padrão, a fosfatidilserina é um glicerofosfolipídeo polar.

Classes lipídicas em nomenclatura bioquímica

Sistemas de classificação lipídica, como o do Comitê Internacional de Classificação e Nomenclatura Lipides (ILCNC), classificar o PS da seguinte maneira [5]:

• Categoria: lipídios

• Classe: glicerofosfolipídios

• Subclasse: fosfatidilserinas

Por que a fosfatidilserina é classificada como um lipídio?

• Estrutura anfipática

Uma característica definidora de muitos lipídios biológicos é sua natureza anfipática, o que significa que eles contêm regiões hidrofílicas (extração de água) e hidrofóbicas (repeleções de água). A fosfatidilserina pura exibe essa característica dupla. Possui um grupo de cabeça hidrofílica formado por uma porção fosfato ligada à serina de aminoácidos e duas caudas de ácidos graxos hidrofóbicos esterificados a um espinha dorsal de glicerol. Essa estrutura anfipática permite que o PS se integre perfeitamente nas membranas biológicas, onde contribui para a formação e estabilidade da bicamada lipídica. A capacidade do PS de se auto-montar em bicamadas em ambientes aquosos é um comportamento marcante dos lipídios da membrana.

• Propriedades de solubilidade

A fosfatidilserina exibe características de solubilidade típicas dos lipídios. É insolúvel em água devido às suas longas cadeias de ácidos graxos hidrofóbicos, mas se dissolve bem em solventes orgânicos não polares, como clorofórmio, metanol e etanol. Esse perfil de solubilidade é uma característica química fundamental usada para distinguir lipídios de outras classes de biomoléculas como proteínas e carboidratos.

• Biossíntese e vias metabólicas

A fosfatidilserina pura é sintetizada nas membranas celulares de outros precursores lipídicos, como fosfatidilcolina (PC) e fosfatidiletanolamina (PE). Essas conversões enzimáticas são catalisadas por enzimas-fosfatidilserina sintase específicas e 2 localizadas no retículo endoplasmático e nas membranas associadas às mitocôndrias [6]. O fato de o PS surgir através de rotas biossintéticas específicas de lipídios e participar do metabolismo lipídico confirma ainda sua identidade como molécula lipídica.

• Funções biológicas

O PS desempenha vários papéis críticos na estrutura e função da membrana celular, toda característica dos lipídios da membrana. Está predominantemente localizado no folheto interno da membrana plasmática, onde suporta curvatura, fluidez e ligação de proteínas da membrana. Além disso, o PS está envolvido nas vias de sinalização celular, atuando como um local de acoplamento para várias proteínas de sinalização, incluindo a proteína quinase C (PKC). Durante a apoptose (morte celular programada), o PS transloca -se para o folheto externo da membrana, servindo como um sinal "Eat Me" para células fagocíticas. Esses papéis estruturais e funcionais são consistentes com os de outros lipídios essenciais da membrana [7].

• Classificação lipidômica e bioquímica

Os principais sistemas de classificação bioquímica, como os mantidos pelo consórcio lipídico, categorizam oficialmente a fosfatidilserina pura como glicerofosfolipídeo. Essa classificação é baseada em seu backbone de glicerol, grupo de fosfato e química específica do grupo de cabeças. Técnicas analíticas como espectrometria de massa e espectroscopia de RMN também agrupam PS com outros lipídios de membrana em estudos lipidômicos [8].

EEvidências de XPperimal confirmando as características lipídicas

1. Extração por solventes orgânicos

A fosfatidilserina pode ser extraída de tecidos usando solventes orgânicos como clorofórmio e metanol, um método típico para lipídios (extração folch). Isso confirma seu comportamento químico semelhante a lipídios [9].

2. Cromatografia em camada fina (TLC)

A fosfatidilserina pura migra com outros fosfolipídios na cromatografia lipídica, separados de compostos não lipídicos [9].

3. Ressonância magnética nuclear (RMN) e espectrometria de massa (MS)

Essas técnicas confirmam as cadeias de ácidos graxos do PS e o grupo de fosfato-serina, consistente com os glicerofosfolipídios [9].

Resumo

A fosfatidilserina pura é inequivocamente classificada como um lipídio. Sua estrutura molecular, classificação bioquímica, papéis biológicos e propriedades físico -químicas confirmam essa classificação. Como glicerofosfolipídeo, o PS compartilha as características definidoras dos lipídios: cadeias de ácidos graxos hidrofóbicos, natureza anfipática, associação de membrana e função em processos celulares. Literatura científica, livros didáticos de bioquímica e bancos de dados de classificação lipídica categorizam consistentemente a fosfatidilserina pura como um lipídio, tornando -o uma molécula lipídica essencial nos contextos biológicos estruturais e funcionais.

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Referências

[1] Fahy, E., Subramaniam, S., Murphy, RC, Nishijima, M., Raetz, CRH, Shimizu, T., ... & Dennis, EA (2009). Atualização do sistema de classificação abrangente de mapas lipídicos para lipídios. Journal of Lipid Research, 50 (Suppl), S9-S14.

[2] terras, nós (2000). Glicerofosfolipídios: composição, metabolismo e função. Journal of Lipid Research, 41 (2), 227-233.

[3] Nelson, DL, & Cox, MM (2017). Lehninger Principles of Biochemistry (7ª ed.). WH Freeman.

[4] Berg, JM, Tymoczko, JL, & Stryer, L. (2015). Bioquímica (8ª ed.). WH Freeman.

Wenk, Sr. (2005). O campo emergente da lipidômica.Nature Reviews Drug Discovery, 4(7), 594–610.

[5] Van Meer, G., Voelker, Dr., & Feigenson, GW (2008). Lipídios da membrana: onde estão e como se comportam. Nature Reviews Biologia Molecular Cell, 9 (2), 112-124.

[6] Zwaal, RF, & Schroit, AJ (1997). Implicações fisiopatológicas da assimetria de fosfolipídios da membrana nas células sanguíneas.Sangue, 89(4), 1121–1132.

[7] Glade, MJ, & Smith, K. (2015). Fosfatidilserina e o cérebro humano. Nutrients, 7 (3), 10264-10275.

[8] Leventis, PA, & Grinstein, S. (2010). A distribuição e função da fosfatidilserina nas membranas celulares.Revisão anual da biofísica, 39, 407–427.

[9] Bligh, por exemplo, & Dyer, WJ (1959). Um método rápido de extração e purificação total lipídica.Jornal Canadense de Bioquímica e Fisiologia, 37(8), 911–917.

[10] Folch, J., Lees, M. e Sloane Stanley, GH (1957). Um método simples para o isolamento e purificação do total de lipídeos de tecidos animais. Journal of Biological Chemistry, 226 (1), 497-509.