ジアシルグリセロール又は1,2-ジアシルグリセロールは、グリセロール分子を有する共通の特性を共有グリセロリン脂質またはホスホグリセリド、単純な脂質分子の群に属するリン脂質の合成における中間体一つである主骨格。
その合成に必要な遺伝子産物が細胞の生存に不可欠であり、そのレベルが細胞内で厳密に調節されているほど、すべての生物にとって重要です。
ジアシルグリセロールに関するフィッシャーの予測（出典：Mzaki、Wikimedia Commons経由）
細菌、酵母、植物、および動物は、ジアシルグリセロールを代謝し、2つの炭素原子にエステル化された脂肪酸からエネルギーを抽出することができるため、エネルギー貯蔵庫にもなります。
ジアシルグリセロールは、すべての生体膜を構成する脂質二重層の構造の確立と、他の脂質の中間代謝およびセカンドメッセンジャーとしてのさまざまなシグナル伝達経路の両方に関与しています。
その活性化誘導体であるCDP-ジアシルグリセロール（CDPは高エネルギー分子であるATPの類似体）は、他の多くの膜脂質の合成における重要な前駆体です。
この脂質に関連する酵素の発見により、それに依存する細胞応答は非常に複雑であることに加えて、他の多くの機能を持っていることに加えて、たとえば異なる代謝経路ではおそらく未知であることが判明しました。
構造
ジアシルグリセロールは、脂質の性質によって確立されるため、2つの疎水性無極性脂肪族鎖と、遊離ヒドロキシル基で構成される親水性極性領域または「ヘッド」を備えているため、両親媒性化合物です。
この化合物の構造は非常に単純です。3つの炭素原子と3つのヒドロキシル基を持つアルコールであるグリセロールは、位置1と2の炭素に関連付けられた酸素原子を介して、脂肪酸の2つの鎖に結合します。 （エステル結合による）、無極性鎖を構成します。
極性基は、グリセロール分子のC3位置にある非結合ヒドロキシル基に対応します。
「追加の」極性基を持たないため、ジアシルグリセロールは小さな脂質であり、その「単純な」組成は、その複数の機能の実行において非常に特定の特性を与えます。
生合成
ジアシルグリセロールの新規合成は、2つの方法で発生します。
- 1つ目は、トリグリセリド動員によるもので、グリセロール3-リン酸からのジアシルグリセロールの合成を含みます。
- 2つ目は、酵素アルドラーゼによって触媒されるステップで生成される解糖中間体であるジヒドロキシアセトンリン酸からのもので、フルクトース1,6-ビスリン酸がグリセルアルデヒド3-リン酸とジヒドロキシアセトンリン酸に切断されます。
いずれにしても、グリセロール3-リン酸とジヒドロキシアセトンリン酸の両方は、最初にリゾホスファチジン酸（単鎖）を形成し、次に酸を形成するアシル化ステップ（アシル基または脂肪酸鎖の追加）を伴う修飾を受ける必要があります。ホスファチジン（2つのチェーン）。
ホスファチジン酸は、リン酸基がホスホジエステル結合を介してグリセロールのC3位置に結合されている1,2-ジアシルグリセロール分子で構成されているため、最も単純なリン脂質の1つです。
この位置のリン酸基は、ホスファチジン酸ホスホヒドロラーゼ（PAP）酵素の作用により加水分解されます。
ジアシルグリセロール生成の両方の経路の間に、脂肪酸鎖が連続して、別々の細胞内コンパートメントに追加されます。1つはミトコンドリアとペルオキシソームに、もう1つは小胞体に追加されます。
その他の合成経路
ジアシルグリセロールは、細胞内のデノボ合成によって生成されるだけではありません。既存のリン脂質から合成する代替経路があり、ホスホリパーゼC、ホスホリパーゼD、スフィンゴミエリンシンターゼなどの酵素の作用によります。
これらの代替経路で生成されたジアシルグリセロールは、代謝目的、つまり無極性鎖の脂肪酸のβ酸化からエネルギーを得るために使用されませんが、主にシグナル伝達目的で使用されます。
特徴
ジアシルグリセロールは、異なる細胞の状況で複数の機能を果たします。これらの機能には、他の脂質の前駆体分子としての、エネルギー代謝における二次メッセンジャーとしての関与、とりわけ構造機能が含まれます。
前駆脂質として
ジアシルグリセロールは、他のリン脂質、具体的にはホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジルコリンの前駆体である可能性があることが判明している。このプロセスは、活性化アルコールをジアシルグリセロール分子のC3位置のヒドロキシル基に転移することによって行われます。
この脂質は、小胞体または原形質膜に見られるジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼによって触媒される反応である、グリセロール部分の3位の炭素での別の脂肪酸のエステル化によってトリグリセリドを生成するためにも使用できます。
ジアシルグリセロールキナーゼ酵素の作用のおかげで、ジアシルグリセロールは、C3炭素上のリン酸基の結合により、ホスファチジン酸の前駆体分子になることができます。次に、ホスファチジン酸はほとんどのグリセロリン脂質の必須前駆体の1つです。
代謝
ジアシルグリセロールは、他のリン脂質の前駆体分子として機能するだけでなく、異なる性質のグループをC3位置のヒドロキシル基に付加できるだけでなく、その主な機能の1つは、エネルギー取得のための脂肪酸源としても機能しますβ-酸化による。
構造的
生体膜に存在する他の脂質と同様に、ジアシルグリセロールは、他の機能の中でも特に、二重層の形成と他の同様に重要な脂質を構造の観点から重要にする構造上の意味を持っています。
細胞内シグナル伝達
さまざまな種類の刺激に反応して発生する多くの細胞内シグナルは、細胞がジアシルグリセロール依存性シグナル伝達に関与する多くのタンパク質を使用するジアシルグリセロール分子を即座に生成します。
このシグナル伝達の「経路」には、生産、排除、応答が含まれます。次に、所定の信号の持続時間と強度は、膜のジアシルグリセロールの修飾によって決定されます。
さらに、ホスファチジルイノシトールおよびそのリン酸化誘導体の加水分解中に生成されるジアシルグリセロールは、哺乳類の多くのホルモンのシグナル伝達経路の重要な二次メッセンジャーです。
参考文献
- アルバーツ、B。、デニス、B。、ホプキン、K。、ジョンソン、A。、ルイス、J。、ラフ、M。、…ウォルター、P。（2004）。Essential Cell Biology。アビンドン：Garland Science、Taylor&Francis Group。
- Carrasco、S.、&Mérida、I.（2006）。単純さが複雑になるジアシルグリセロール。生化学の動向、1–10。
- Fox、SI（2006）。人間生理学（第9版）。アメリカ、ニューヨーク：McGraw-Hill Press。
- Rawn、JD（1998）。生化学。マサチューセッツ州バーリントン：Neil Patterson Publishers。
- JE、およびVance、DE（2008）。脂質、リポタンパク質および膜の生化学。New Comprehensive Biochemistry Vol。36（4th ed。）。エルゼビア。