リン脂質

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リン脂質は生体分子の重要なクラスである。 リン脂質は細胞膜の基本的な構成要素であり、肺の中の空気と液体の界面を占める膜であるサーファクタントの主要部分である。 リン脂質は、極性を持つ頭部と無極性の脂肪酸の尾部からなり、グリセロールで結合している。 この極性と非極性の組み合わせは両親媒性と呼ばれ、この言葉は、これらの分子が極性相と非極性相の界面で集合する傾向を表している。

リン脂質の最も一般的な種類であるホスホグリセリドの構造は、CH 2 OH-CHOH-CH 2 OHの式を持つ3炭素のアルコールであるグリセロールをベースにしている。 グリセロールの1番目と2番目の炭素(それぞれsn1とsn2と呼ばれる)に、それぞれ14から20の偶数の炭素原子を持つ2本の脂肪酸鎖が(二重エステル化によって)結合している。 グリセロールの3番目の水酸基(sn3位)は、リン酸と反応してホスファチジン酸を形成する。 自然界に広く分布する一般的なリン脂質は、ホスファチジン酸のリン酸基がさらにセリン、エタノールアミン、コリン、グリセルコール、イノシトールなどのアルコールと反応することで生成される。 得られた脂質は、例えばホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルイノシトール(PI)、ホスファチジルグリエルコール(PG)のように帯電していてもよいし、ホスファチジルコリン(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)のように双極性(正と負の別々の帯電領域を持つ)であってもよい。 レシチンとは、PC型脂質のことである。 典型的なリン脂質の配置は、sn1位にパルミチン酸やステアリン酸などの飽和脂肪酸、sn2位にオレイン酸やアラコドン酸などの不飽和または多価不飽和脂肪酸が存在します(リン酸グリセリドの構造は図1参照)。

リン脂質のもう一つの分類はスフィンゴ脂質である。 スフィンゴ脂質分子は上述のホスファチジルベースのヘッドグループ構造を持つが、(一般のリン脂質分子とは対照的に)1つの脂肪酸

を含む。図1. 2つのリン脂質の構造。 構造Aは古典的なグリセロリン脂質であるPOPCを表し、コリン、リン酸、グリセロール、2つの脂肪酸から構成されている。 構造Bはスフィンゴミエリンの例で、コリン、リン酸、スフィンゴシン、および1つの脂肪酸のみから構成されています。

と長鎖アルコールが疎水性成分として含まれている。 さらに、スフィンゴ糖脂質の骨格は、(グリエルコールではなく)アミノアルコールであるスフィンゴシンである。 代表的なスフィンゴ糖脂質であるスフィンゴミエリンの構造も図1に示している。 スフィンゴ糖脂質は、主に神経組織に存在し、脂質二重膜内にコレステロールに富むドメインを形成し、一部の膜タンパク質の機能に重要であると考えられている。

リン脂質は、燃料として、膜構造要素として、シグナル伝達物質として、そして界面活性剤として、生体系で多くの機能を発揮している。 例えば、肺サーファクタントは脂質(主にジパルミトイルホスファチジルコリン)とタンパク質の混合物で、肺の内側(ガス交換場所)の液体ライニングの表面張力を制御し、呼吸サイクル中にこのライニングを急速に膨張および圧縮することを可能にするものである。 リン脂質は細胞膜の主要な脂質成分であり、細胞とその環境との間の構造的完全性を維持し、細胞内のコンパートメント間の境界を提供しています。

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