Biosintesis de fosfolipidos

BIOSÍNTESIS DE FOSFOLÍPIDOS.
Existen dos clases importantes de fosfolípidos: glicerofosfolípidos y esfingolípidos; los cuales se pueden formar al combinar diversos ácidos grasos y grupos de cabeza polares con los armazones del glicerol o la esfingosina.
En general la formación de fosfolípidos a partir de moléculas sencillas requiere: 1) la síntesis del armazón de la molécula (glicerol oesfingosina); 2) unión de los ácidos grasos al armazón en enlace éster o amida; 3) la adición de un grupo de cabeza hidrofílica unido al armazón mediante un enlace fosfodiéster; y 4) alteración o intercambio del grupo de cabeza para obtener el fosfolípido final.
En células eucariotas esta síntesis ocurre en la superficie del retículo endoplásmico liso y en la cara interna de la mitocondria, la mayoríade los fosfolípidos sintetizados son destinados a varios tejidos diferentes a donde fueron sintetizados.
* Las células tienen dos estrategias para unir grupos de cabeza de los fosfolípidos
El grupo polar de cabeza de los glicerolfosfolípidos está unido por enlace fosfodiéster, en el que cada uno de los dos hidroxilos alcohólicos forman un éster con el ácido fosfórico. En la biosíntesis unosde los dos hidroxilos es activado primero por la unión de un nucleótido, la citidina difosfato (CDP). Seguidamente la citidina monosfosfato (CMP) es desplazada mediante un ataque nucleofílico por otro hidroxilo. La CDP se puede unir al diacilglicerol formando el ácido fosfatídico activado CDP-diacilglicerol (estrategia 1) o al hidroxilo de cabeza (estrategia2).
Las células eucariotas emplean ambasestrategias, las procariotas sólo la primera.

* La síntesis de fosfolípidos en E. coli utiliza CDP-diacilglicerol
El diacilglicerol se activa por condensación del ácido fosfórico con citidina trifosfato (CTP) para formar CDP-diacilglicerol con eliminación del pirofosfato. El desplazamiento de CMP mediante el ataque nucleofílico del grupo hidroxilo de la serina o del hidroxilo C-1 delglicerol 3-fosfato da lugar a la fosfatidilserina o al fosfatidilglicerol 3-fosfato, respectivamente y como se indica en la figura 2. Este último es aún modificado mediante rotura del monoéster fosfato dando lugar al fosfatidilglicerol con la ayuda de la enzima fosfatidilglicerol PG (con liberación de Pi).
Tanto la fosfatidilserina como el fosfatidilglicerol pueden actuar como precursores de otroslípidos de membranas en bacterias. La descarboxilación de la porción de la fosfatidilserina por acción de la fosfatidilserina descarboxilasa produce fosfatidiletanolamina. En E. coli la condensación de dos moléculas de fosfatidilglicerol, con la eliminación de una molécula de glicerol, forma cardiolipina, en la que se unen dos diacilgliceroles a través de un grupo de cabeza común.

Figura 2. Origende los grupos de cabeza polares de los fosfolípidos en E. coli. PS= enzima fosfatidilserina y PG= enzima fosfatidilglicerol

* Los eucariotas sintetizan fosfolípidos aniónicos a partir del CDP-diacilglicerol
La síntesis de cardiolipina en eucariotas difiere un poco de la síntesis en bacterias ya que el fosfatidilglicerol se condensa con CDP-diacilglicerol en lugar de con otra molécula defosfatidilglicerol como en E. coli.
El fosfatidilinositol se sintetiza por condensación del CDP-diacilglicerol con el inositol. Fosfatidilinositol quinasas específicas convierten el fosfatidilinositol en sus derivados fosforilados.

Figura 3. Síntesis de cardiolipina y fosfatidilinositol en eucariotas.

El fosfatidilinositol y sus derivados son muy importantes ya que tienen un papel central enla transducción de señal en eucariotas.

* Las rutas eucarióticas hasta la fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina están interrelacionadas
En las células de mamífero, una ruta alternativa hasta la fosfatidilserina es una reacción de intercambio del grupo de cabeza en la que la serina libre desplaza a la etanolamina. La fosfatidiletanolamina también se puede convertir en...