Zajímavosti ze světa organické chemie
Deriváty - lipidy: Kardiolipin
Kardiolipin je fosfolipid, který se vyskytuje u biologických membrán většiny bakterií. Je složen ze dvou glycerolových molekul, na které jsou připojeny dvě mastné kyseliny a dvě molekuly kyseliny fosforečné. Na jednu z molekul kyseliny fosforečné je připojen zbytek glycerolu, který obsahuje dvě skupiny fosfatidylové skupiny. Kardiolipin se vyskytuje ve dvou formách:
1) Dvojvrstvá forma, která je nejběžnější, se skládá z dvou vrstev kardiolipidu, které jsou uspořádány tak, aby jejich glycerolové zbytky směřovaly ven a mastné kyseliny dovnitř.
2) Monovrstvá forma, která se vyskytuje v určitých buněčných membránách, je tvořena pouze jednou vrstvou kardiolipidu.
Kardiolipin je důležitou složkou vnitřní mitochondriální membrány, kde se nachází v zastoupení až 20 % z celkového množství lipidů. Jeho jméno skutečně pochází z odvozeniny názvu pro srdce, odkud byl také poprvé vyizolován. První úspěšná izolace kardiolipinu ze zvířecího srdce se odehrála na počátku 40. let dvacátého století.
Kardiolipin je možné nalézt nejen ve zvířecích buňkách, ale také v rostlinných buňkách. Zde se vyskytuje prakticky výhradně ve zmíněných vnitřních mitochondriálních membránách, jak ukazuje obrázek vpravo.
Na obrázku je znázorněna lokace kardiolipinu v mitochondrii.
Pokud bychom chtěli znát přesný mechanismus biosyntézy kardiolipinu, museli bychom se ponořit do problematiky a funkce tyrosinové fosfatázy s označením PTPMT1, neboli proteinu, jež byl jako první nalezený v mitochondrii, ale s tehdy neznámou funkcí. Později se ukázalo, že PTPMT1 hraje nezastupitelnou roli pro vývoj a jeho nedostatek způsobuje vznik abnormální mitochondriální morfologie. Pokud je PTPMT1 málo, pak se v mitochondrii nachází i nízké množství fosfatidylglycerolu a zejména fosfatidylglycerolfosfátu (PGP). A právě PGP je esenciálním meziproduktem v biosyntetické dráze kardiolipinu, který má v mitochondriích za úkol regulovat membránovou integritu a aktivitu organel.
Zdroje:
[1] M. PANGBORN, „Isolation and Purification of a Serologically Active Phospholipid from Beef Heart,“ J. Biol. Chem., sv. 143, pp. 247-256, 1942.
[2] S. ORRENIUS a B. ZHIVOTOVSKY, „Nature – chemical biology,“ 2005. [Online]. Available: http://www.nature.com/nchembio/journal/v1/n4/images/nchembio0905-188-F1.jpg. [Přístup získán 9 6 2013].
[3] J. ZHANG, Z. GUAN a et al, „Cell Metabolism,“ 8 5 2011. [Online]. Available: http://ac.els-cdn.com/S1550413111001744/1-s2.0-S1550413111001744-main.pdf?_tid=15b4ce9c-d0d4-11e2-a195-00000aab0f01&acdnat=1370762189_c4527ecef19c30e4734d8dbefd5b941f. [Přístup získán 9 6 2013].