- โครงสร้าง
- สังเคราะห์
- ในโปรคาริโอต
- ในยีสต์
- ในยูคาริโอตที่สูงขึ้น (พืชและสัตว์)
- คุณสมบัติ
- บนผิวเซลล์
- ภายในเซลล์
- มันตั้งอยู่ที่ไหน?
- ประโยชน์ของการบริโภค
- ข้อห้าม
- อ้างอิง
phosphatidylserineเป็นไขมันที่อยู่ในครอบครัวของผู้ phospholipids และ glycerolipids กลุ่มหรือ phosphoglycerides มาจาก 1,2-diacyl กลีเซอรีน 3 ฟอสเฟต เนื่องจากมีกลุ่มอะมิโนในโครงสร้างจึงถือว่าเป็นอะมิโนฟอสโฟลิปิดและมีอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งยูคาริโอตและโปรคาริโอต
Folch ได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกในปีพ. ศ. 2484 โดยเป็นส่วนประกอบรองของเซฟาลินจากสมองวัว (คอมเพล็กซ์ไขมันในสมองประกอบด้วยฟอสฟาติดิลธาโนลามีน) และในปีพ. ศ. 2495 Baer และ Maurukas ได้อธิบายส่วนสำคัญของโครงสร้างทางเคมี
รูปแบบทั่วไปของฟอสโฟลิปิด (1) Hydrophilic head, (2) Hydrophobic tail, (A) Phosphatidylcholine, (B) Phosphatidylethanolamine, (C) Phosphatidylserine และ (D) Scheme of a phosphatidylglycerol (ที่มา: Foobar ผ่าน Wikimedia Commons)
ในยูคาริโอตฟอสโฟลิปิดนี้แสดงถึงระหว่าง 3 ถึง 15% ของเมมเบรนฟอสโฟลิปิดและการแปรผันของความอุดมสมบูรณ์นั้นขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตชนิดของเนื้อเยื่อชนิดของเซลล์ที่เป็นปัญหาและแม้กระทั่งช่วงเวลาของการพัฒนา .
การศึกษาที่แตกต่างกันได้ตรวจสอบแล้วว่าไม่มีในไมโทคอนเดรียของยูคาริโอต แต่มีรายงานการปรากฏตัวของมันในเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียหลายชนิดแม้ว่าเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพสำหรับการสังเคราะห์ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะแตกต่างกัน
การกระจายของฟอสโฟลิปิดนี้ในเยื่อหุ้มเซลล์โดยพื้นฐานแล้วขึ้นอยู่กับเอนไซม์ที่รับผิดชอบในการผลิตและการเคลื่อนที่ (การเคลื่อนย้าย) ระหว่างโมโนเลย์เมมเบรนขึ้นอยู่กับการกระทำของอะมิโนฟอสโฟลิปิด - ฟลิเปส (ในยีสต์) และสแครมเบลอส และ Translocases (ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)
มันเป็นไขมันที่จำเป็นสำหรับเซลล์ต่างๆของระบบประสาทจนถึงขนาดที่ปัจจุบันมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารซึ่งรวมอยู่ในสูตรของมันเพื่อปรับปรุงความสามารถของสมองและป้องกันความเสื่อมของผู้อื่น
โครงสร้าง
Phosphatidylserine เป็น glycerophospholipid และดังกล่าวได้มาจากโมเลกุล 1,2-diacyl glycerol 3-phosphate นั่นคือจากโมเลกุลของกลีเซอรอลที่มีโซ่กรดไขมันเอสเทอร์ไรด์สองตัวบนคาร์บอน 1 และ 2 และคาร์บอน 3 มีหมู่ฟอสเฟต
โครงสร้างของ phosphatidylserine (ที่มา: Zirgouflex ผ่าน Wikimedia Commons)
เช่นเดียวกับไขมันทั้งหมด phosphatidylserine เป็นโมเลกุลแอมฟิพาทิกที่มีปลายขั้วที่ชอบน้ำซึ่งแสดงโดยกลุ่มฟอสเฟตและซีรีนที่จับกับมันและปลายอะโพลาร์ที่ไม่ชอบน้ำประกอบด้วยโซ่กรดไขมันที่เชื่อมโยงด้วยพันธะเอสเทอร์
ชื่อ "phosphatidylserine" หมายถึงการรวมกันของกรดไขมันที่เป็นไปได้ทั้งหมดซึ่งมีความยาวและระดับความอิ่มตัวที่แตกต่างกันซึ่งติดอยู่กับกระดูกสันหลังของกลีเซอรอลที่มีซีรีนติดอยู่กับกลุ่มฟอสเฟตบนหัวขั้ว
สังเคราะห์
ในโปรคาริโอต
ในโปรคาริโอตฟอสฟาติดิลเซอรีนผลิตโดยเอนไซม์ฟอสฟาติดิลเซอรีนสังเคราะห์ที่เชื่อมโยงกับเมมเบรนในพลาสมาหรือเศษไรโบโซมขึ้นอยู่กับว่าเป็นแบคทีเรียแกรมลบหรือแกรมบวกตามลำดับ
การสังเคราะห์ฟอสฟาติดิลเซอรีนในจุลินทรีย์เหล่านี้ได้รับการควบคุมและขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของไขมันที่มีอยู่ในบริเวณที่พบเอนไซม์ซินเทเทส
ในยีสต์
ยีสต์ phosphatidylserine synthetase สังเคราะห์ phosphatidylserine จากปฏิกิริยาระหว่าง CDP-diacylglycerol และ serine สร้าง phosphatidylserine และ CMP ฟอสโฟลิปิดนี้ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์ฟอสฟาติดิลโคลีนและฟอสฟาติดิลธาโนลามีน
ปฏิกิริยานี้ถูกควบคุมโดยความเข้มข้นภายในเซลล์ของอิโนซิทอลซึ่งมีผลยับยั้งเอนไซม์ กลไกอื่น ๆ เกี่ยวข้องกับฟอสโฟรีเลชันโดยตรงของซินเทเทสหรือเอนไซม์ควบคุมบางตัวที่เกี่ยวข้องกับวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพ
ในยูคาริโอตที่สูงขึ้น (พืชและสัตว์)
ในสิ่งมีชีวิตเช่นพืชและสัตว์ (พิจารณาโดยผู้เขียนบางคนว่าเป็นยูคาริโอตที่สูงกว่า) การสังเคราะห์ฟอสฟาติดิลเซอรีนเกิดขึ้นผ่านปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนเบสที่ขึ้นกับแคลเซียมผ่านเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเรติคูลัมเอนโดพลาสมิก
ในปฏิกิริยาประเภทนี้ฟอสโฟลิปิดถูกสังเคราะห์จากฟอสโฟลิปิดที่มีอยู่ก่อนซึ่งกลุ่มขั้วจะถูกกำจัดออกและแลกเปลี่ยนกับโมเลกุลของ L-serine
ในพืชมีสารสังเคราะห์ฟอสฟาติดิลเซอร์รีน 2 ชนิดคือสารที่เร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงฐานที่ขึ้นกับแคลเซียมและอีกชนิดหนึ่งที่เร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาที่คล้ายกับที่เกิดในยีสต์จาก CDP-diacylglycerol
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยังมีสารสังเคราะห์ phosphatidylserine สองชนิด: ตัวหนึ่งเร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์ phosphatidylserine ผ่านปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่าง phosphatidylethanolamine กับ serine และอีกชนิดหนึ่งทำเช่นเดียวกัน แต่ใช้ phosphatidylcholine เป็นสารตั้งต้น
คุณสมบัติ
Phosphatidylserine พบได้ในเซลล์ยูคาริโอตทุกประเภท และในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพบว่าแม้ว่ามันจะมีไม่มากเท่ากันในเนื้อเยื่อทั้งหมดและไม่ใช่ฟอสโฟลิปิดชนิดใดชนิดหนึ่งที่พบในสัดส่วนสูงสุด แต่ก็มีความจำเป็นต่อการอยู่รอดของเซลล์
โซ่กรดไขมันที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลของฟอสฟาติดิลเซอรีนในเซลล์ของระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิดมีบทบาทพื้นฐานในการทำงานของระบบประสาท
บนผิวเซลล์
นอกจากหน้าที่โครงสร้างสำหรับการสร้างเยื่อชีวภาพแล้วการ "แจกจ่ายซ้ำ" ของฟอสฟาติดิลเซอรีนยังเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการทางสรีรวิทยาจำนวนมากในระดับเซลล์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าเกี่ยวข้องกับกระบวนการส่งสัญญาณของเซลล์ที่แตกต่างกัน
ตัวอย่างของกระบวนการเหล่านี้ ได้แก่ การแข็งตัวของเลือดโดยที่ฟอสฟาติดิลเซอรีนถูกย้ายไปยังชั้นเดียวด้านนอกของเมมเบรนในพลาสมาของเกล็ดเลือดซึ่งก่อให้เกิดการสะสมของปัจจัยการแข็งตัวต่างๆที่มีต่อพื้นผิวของเซลล์เหล่านี้
กระบวนการที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นระหว่างการเจริญเติบโตของเซลล์อสุจิ แต่จะเห็นได้ว่าเป็น "การกระจาย" ของการกระจายแบบไม่สมมาตรของฟอสโฟลิปิดนี้ (ซึ่งเสริมสร้างพื้นผิวด้านในของเยื่อหุ้มพลาสมา)
เหตุการณ์เริ่มต้นของการตายของเซลล์ตามโปรแกรม (apoptosis) ยังมีลักษณะโดยการสัมผัสของโมเลกุลของฟอสฟาติดิลเซอรีนที่ผิวเซลล์ซึ่ง "ทำเครื่องหมาย" เซลล์อะพอพโทติกสำหรับการย่อยโดยเซลล์ฟาโกไซติกหรือมาโครฟาจ
ภายในเซลล์
การทำงานภายในเซลล์ของฟอสฟาติดิลเซอรีนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับลักษณะประจุบวกเล็กน้อยเนื่องจากมีประจุทำให้สามารถเชื่อมโยงกับโปรตีนรอบข้างต่าง ๆ ที่มีบริเวณที่มีประจุลบ
ในบรรดาโปรตีนเหล่านี้สามารถเน้นไคเนสและ GTPases บางชนิดได้ซึ่งจะเปิดใช้งานเมื่อเชื่อมโยงกับฟอสโฟลิปิดที่เป็นปัญหา
Phosphatidylserine มีส่วนร่วมในการ "ติดแท็ก" ของโปรตีนบางชนิดเพื่อนำพวกมันไปยัง phagosomes ในเส้นทางการรีไซเคิลหรือการย่อยสลายและในการปรับเปลี่ยนการเร่งปฏิกิริยาของสารอื่น ๆ
แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของช่องไอออนบางชนิดขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของโปรตีนที่ประกอบขึ้นด้วยฟอสฟาติดิลเซอรีน
เป็นแหล่งของสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ฟอสโฟลิปิดอื่น ๆ เช่นฟอสฟาติไดเลตธาโนลามีนซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้จากการสลายตัวของฟอสฟาติดิลเซอรีน (ฟอสฟาติดิลเซอรีนเป็นสารตั้งต้นของไมโตคอนเดรียฟอสฟาติดิลธาโนลามีน)
มันตั้งอยู่ที่ไหน?
Phosphatidylserine เช่นเดียวกับฟอสโฟลิปิดส่วนใหญ่พบได้ในเยื่อหุ้มเซลล์เกือบทั้งหมดและเสริมสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ของเนื้อเยื่อประสาท และในดวงตามีมากเป็นพิเศษในเรตินา
ในเซลล์ที่พบในระดับที่มากขึ้นหรือน้อยลงโดยปกติจะพบใน monolayer ชั้นในของเยื่อหุ้มพลาสมาและในเอนโดโซม แต่พบได้น้อยในไมโตคอนเดรีย
ตามที่อธิบายไว้ในปีพ. ศ. 2484 พร้อมกับฟอสฟาติดิลธาโนลามีนฟอสฟาติดิลเซอรีนเป็นส่วนหนึ่งของสารที่เรียกว่าเซฟาลินในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด
ประโยชน์ของการบริโภค
ความสำคัญของฟอสฟาติดิลเซอรีนในการทำงานของระบบประสาทได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางและเป็นเวลาหลายสิบปีที่ได้รับการพิจารณาว่าการรับประทานอาจเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของระบบประสาทส่วนกลาง
การศึกษาหลายชิ้นสรุปได้ว่าการเพิ่มฟอสฟาติดิลเซอรีนในอาหารเป็นอาหารเสริมอาจมีผลดีต่อการเพิ่มความจำการเรียนรู้สมาธิและอารมณ์ที่ลดลงที่เกี่ยวข้องกับอายุหรือความชรา
มีความคิดที่จะป้องกันการสูญเสียความทรงจำและกิจกรรมทางปัญญาอื่น ๆ เช่นการใช้เหตุผลการคิดเชิงนามธรรมการด้อยค่าของจิตประสาทการเปลี่ยนแปลงบุคลิกภาพและพฤติกรรมและการทำงานของจิตที่สำคัญอื่น ๆ
ในการศึกษาที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับผู้ป่วยที่มีปัญหาด้านความจำการบริโภคฟอสฟาติดิลเซอรีนมีส่วนโดยตรงต่อการเรียนรู้ชื่อและใบหน้าการจำชื่อและใบหน้าและการจดจำใบหน้า
แหล่งที่มาตามธรรมชาติของฟอสโฟลิปิดนี้คือปลา อย่างไรก็ตามสายพันธุ์ที่รวมอยู่ในอาหารเสริมเป็นประจำนั้นได้มาจากเปลือกสมองของวัวหรือจากถั่วเหลือง
ฟอสโฟลิปิดทั้งสองประเภททำหน้าที่เหมือนกัน แต่มีความแตกต่างกันในลักษณะของกรดไขมันที่หางของมัน
นอกจากนี้ยังได้รับการแนะนำว่าฟอสฟาติดิลเซอรีนที่ไม่เกี่ยวข้องกับเมมเบรนที่รับประทานเป็นอาหารเสริม (จากภายนอก) อาจมีส่วนช่วยในการป้องกันเซลล์จากความเครียดออกซิเดชั่น
ข้อห้าม
การศึกษาครั้งแรกและการทดลองทางคลินิกที่ดำเนินการกับฟอสโฟลิปิดนี้เป็นอาหารเสริมพบว่าการให้ยาเข้ากล้ามอาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองและ "แผลไหม้" ได้และการให้ยาทางหลอดเลือดดำไม่มีผลเสียใด ๆ
โดยการบริหารช่องปากดูเหมือนว่าจะเป็นยาที่ปลอดภัย แต่ในปริมาณที่สูงกว่า 600 มก. โดยให้ในช่วงเวลาก่อนนอนอาจทำให้นอนไม่หลับ อย่างไรก็ตามรายงานระบุว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้ร่วมกับวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดีซึ่งรวมถึงการออกกำลังกายและโภชนาการที่ดี
แม้ว่าการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าการกินฟอสโฟลิปิดนี้ไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในเลือดที่เป็นอันตราย แต่ข้อห้ามประการหนึ่งที่เป็นไปได้นั้นเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนโรคติดเชื้อเช่นโรคไข้สมองอักเสบจากการใช้สารสกัดจากสมองที่ปนเปื้อนพรีออน
อ้างอิง
- Garrett, R. , & Grisham, C. (2010). ชีวเคมี (ฉบับที่ 4) บอสตันสหรัฐอเมริกา: Brooks / Cole CENGAGE การเรียนรู้
- Jorissen, B. , Brouns, F. , van Boxtel, M. , Ponds, R. , Verhey, F. , & Jolles, J. (2002) อิทธิพลของ Phosphatidylserine ที่ได้จากถั่วเหลืองต่อความรู้ความเข้าใจในความจำเสื่อมที่เกี่ยวข้องกับอายุ Nutritional Neuroscience, 4, 121–134
- คิดส์, น. (2539). phosphatidylserine; สารอาหารเมมเบรนสำหรับความจำ การประเมินทางคลินิกและกลไก Alternative Medicine Review, 1 (2), 70–84.
- คิงส์ลีย์, M. (2006). ผลของการเสริม Phosphatidylserine ต่อการออกกำลังกายของมนุษย์, 36 (8), 657–669
- Luckey, M. (2008). ชีววิทยาโครงสร้างเมมเบรน: ด้วยพื้นฐานทางชีวเคมีและชีวฟิสิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- Segawa, K. , & Nagata, S. (2015). สัญญาณ "กินฉัน" จากอะพอพโทติก: การได้รับสารฟอสฟาติดิลเซอรีน แนวโน้มด้านชีววิทยาของเซลล์ 1–12
- แวนซ์เจอี (2008). Phosphatidylserine และ phosphatidylethanolamine ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: aminophospholipids ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญสองชนิด วารสารวิจัยไขมัน, 49 (7), 1377-1387.
- Vance, JE และ Steenbergen, R. (2005) การเผาผลาญและการทำงานของ phosphatidylserine ความก้าวหน้าในการวิจัยไขมัน, 44, 207-234
- Vance, JE, & Tasseva, G. (2013). การก่อตัวและการทำงานของ phosphatidylserine และ phosphatidylethanolamine ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม Biochimica et Biophysica Acta - ชีววิทยาระดับโมเลกุลและเซลล์ของไขมัน, 1831 (3), 543–554