Kardiolipin



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Kardiolipin er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Kardiolipin som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Kardiolipin som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Kardiolipin, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Kardiolipin, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Kardiolipin. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Cardiolipin (IUPAC-navn 1,3-bis ( sn -3'-fosfatidyl) -sn -glyserol ) er en viktig komponent i den indre mitokondriemembranen , hvor den utgjør omtrent 20% av den totale lipidsammensetningen. Det kan også finnes i membranene til de fleste bakterier . Navnet "cardiolipin" stammer fra det faktum at det først ble funnet i dyrehjerter. Det ble først isolert fra biffhjerte på begynnelsen av 1940 -tallet. I pattedyrceller, men også i planteceller, finnes cardiolipin (CL) nesten utelukkende i den indre mitokondriemembranen, hvor det er avgjørende for optimal funksjon av mange enzymer som er involvert i mitokondriell energimetabolisme.

Struktur

Cardiolipin (CL) er en slags diphosphatidylglycerol lipid. To fosfatidinsyre molekyldeler kontakt med en glycerol- ryggrad i sentrum for å danne en dimer struktur. Så den har fire alkylgrupper og bærer potensielt to negative ladninger. Siden det er fire forskjellige alkylkjeder i kardiolipin, er potensialet for kompleksitet av denne molekylarten enormt. I de fleste dyrevev inneholder imidlertid cardiolipin 18-karbon fettalkylkjeder med 2 umettede bindinger på hver av dem. Det har blitt foreslått at (18: 2) 4 -acylkjedekonfigurasjonen er et viktig strukturelt krav for høy affinitet av CL til indre membranproteiner i pattedyrs mitokondrier. Studier med isolerte enzympreparater indikerer imidlertid at viktigheten kan variere avhengig av proteinet som er undersøkt.

Siden det er to fosfater i molekylet, kan hver av dem fange ett proton. Selv om den har en symmetrisk struktur, skjer ionisering av ett fosfat med et helt annet surhetsnivå enn ionisering av begge: pK 1 = 3 og pK 2 > 7.5. Så under normale fysiologiske forhold (hvor pH er rundt 7), kan molekylet bare bære en negativ ladning. Hydroksylgruppene (OH og O - ) på fosfat ville danne en stabil intramolekylær hydrogenbinding med den sentrerte glyserolens hydroksylgruppe, og dermed danne en bicyklisk resonansstruktur. Denne strukturen fanger ett proton, noe som er ganske nyttig for oksidativ fosforylering .

Siden hodegruppen danner en så kompakt sykkelstruktur, er hodegruppearealet ganske lite i forhold til storhaleområdet som består av 4 acylkjeder. Basert på denne spesielle strukturen ble den fluorescerende mitokondrielle indikatoren, nonylakridinorange (NAO) introdusert i 1982, og ble senere funnet å målrette mot mitokondrier ved å binde seg til CL. NAO har et veldig stort hode og en liten halestruktur som kan kompensere med cardiolipins lille hodet store halestruktur, og ordne på en svært bestilt måte. Flere studier ble publisert ved bruk av NAO både som en kvantitativ mitokondriell indikator og en indikator på CL -innhold i mitokondrier. NAO er imidlertid påvirket av membranpotensial og/eller det romlige arrangementet av CL, så det er ikke riktig å bruke NAO for CL eller mitokondrier kvantitative studier av intakte respiratoriske mitokondrier. Men NAO representerer fortsatt en enkel metode for å vurdere CL -innhold.

Metabolisme og katabolisme

Metabolisme

Eukaryotisk vei

I eukaryoter som gjær, planter og dyr antas synteseprosessene å skje i mitokondrier. Det første trinnet er acylering av glyserol-3-fosfat med en glyserol-3-fosfat- acyltransferase . Deretter kan acylglyserol-3-fosfat acyleres igjen for å danne en fosfatidsyre (PA). Ved hjelp av enzymet CDP-DAG-syntase (CDS) ( fosfatidatcytidylyltransferase ) omdannes PA til cytidinedifosfat- diacylglyserol (CDP-DAG). Følgende trinn er omdannelse av CDP-DAG til fosfatidylglyserolfosfat (PGP) av enzymet PGP-syntase, etterfulgt av defosforylering av PTPMT1 for å danne PG. Til slutt er et molekyl av CDP-DAG bundet til PG for å danne ett molekyl av kardiolipin, katalysert av mitokondri-lokalisert enzym kardiolipinsyntase (CLS).

Prokaryotisk vei

I prokaryoter slik som bakterier, katalyserer difosfatidylglycerol syntase en overføring av fosfatidyl -delen av en fosfatidylglyserol til den fri 3'-hydroksylgruppe av en annen, med eliminering av et molekyl av glyserol, via virkningen av et enzym som er relatert til fosfolipase D . Enzymet kan operere omvendt under noen fysiologiske forhold for å fjerne kardiolipin.

Katabolisme

Katabolisme av kardiolipin kan skje ved katalyse av fosfolipase A2 (PLA) for å fjerne fete acylgrupper. Fosfolipase D (PLD) i mitokondrionen hydrolyserer kardiolipin til fosfatidsyre .

Funksjoner

Regulerer samlede strukturer

På grunn av kardiolipins unike struktur kan en endring i pH og tilstedeværelsen av toverdige kationer forårsake en strukturell endring. CL viser et stort utvalg av former for aggregater. Det er funnet at i nærvær av Ca 2+ eller andre toverdige kationer, kan CL induseres til å ha en lamellær -to- sekskantet (L en -H II ) faseovergang. Og det antas å ha en nær forbindelse med membransmelting .

Forenkler den kvartære strukturen

Enzymet cytokrom c oksidase , også kjent som kompleks IV, er et stort transmembranproteinkompleks som finnes i mitokondrier og bakterier. Det er det siste enzymet i den respiratoriske elektrontransportkjeden som ligger i den indre mitokondrielle eller bakterielle membranen. Den mottar et elektron fra hvert av fire cytokrom c -molekyler, og overfører dem til ett oksygenmolekyl, og omdanner molekylært oksygen til to molekyler vann. Kompleks IV har vist seg å kreve to assosierte CL -molekyler for å opprettholde sin fulle enzymatiske funksjon. Cytokrom bc1 (kompleks III) trenger også kardiolipin for å opprettholde sin kvartære struktur og funksjonelle rolle. Kompleks V i det oksidative fosforyleringsmaskineriet viser også høy bindingsaffinitet for CL, og binder fire molekyler CL per molekyl av kompleks V.

Utløser apoptose

Kardiolipinfordeling til den ytre mitokondriemembranen ville føre til apoptose av cellene, noe som fremgår av frigjøring av cytokrom c (cyt c), Caspase-8-aktivering, MOMP-induksjon og NLRP3 inflammasomaktivering. Under apoptose frigjøres c fra intermembrane mellomrom i mitokondrier inn i cytosolen . Cyt c kan deretter binde seg til IP3 -reseptoren på endoplasmatisk retikulum , stimulere frigjøring av kalsium, som deretter reagerer tilbake for å forårsake frigjøring av cyt c. Når kalsiumkonsentrasjonen når et giftig nivå, forårsaker dette celledød. Cytokrom c antas å spille en rolle i apoptose via frigjøring av apoptotiske faktorer fra mitokondriene . En kardiolipinspesifikk oksygenase produserer CL- hydroperoksider som kan resultere i konformasjonsendring av lipidet. Den oksiderte CL overføres fra den indre membranen til den ytre membranen, og hjelper deretter til å danne en permeabel por som frigjør cyt c.

Fungerer som protonfelle for oksidativ fosforylering

Under den oksidative fosforyleringsprosessen katalysert av kompleks IV , blir store mengder protoner overført fra den ene siden av membranen til den andre siden og forårsaker en stor pH -endring. CL foreslås å fungere som en protonfelle i mitokondriemembranene, og derved lokalisere protonbassenget strengt og minimere endringene i pH i det mitokondriale intermembranrommet.

Denne funksjonen skyldes CLs unike struktur. Som nevnt ovenfor kan CL fange et proton i den sykliske strukturen mens den bærer en negativ ladning. Dermed kan denne bicykliske strukturen tjene som et elektronbufferbasseng for å frigjøre eller absorbere protoner for å opprettholde pH i nærheten av membranene.

Andre funksjoner

  • Kolesteroltranslokasjon fra ytre til indre mitokondriemembran
  • Aktiverer mitokondrielt kolesterol sidekjede spaltning
  • Importer protein til mitokondriell matrise
  • Antikoagulant funksjon
  • Modulerer -synuclein - feil i denne prosessen antas å være en årsak til Parkinsons sykdom.

Klinisk signifikans

Barth syndrom

Barth syndrom er en sjelden genetisk lidelse som ble anerkjent på 1970 -tallet for å forårsake infantil død. Den har en mutasjon i genet som koder for tafazzin , et enzym som er involvert i biosyntesen av kardiolipin. Tafazzin er et uunnværlig enzym for å syntetisere kardiolipin i eukaryoter som er involvert i ombygging av CL -acylkjeder ved å overføre linolsyre fra PC til monolysokardiolipin . Mutasjon av tafazzin ville forårsake utilstrekkelig remodellering av kardiolipin. Det ser imidlertid ut til at celler kompenserer og ATP -produksjonen er lik eller høyere enn normale celler. Hunnene heterozygote for egenskapen er upåvirket. Lider av denne tilstanden har mitokondrier som er unormale. Kardiomyopati og generell svakhet er vanlig for disse pasientene.

Parkinsons sykdom og Alzheimers sykdom

Oksidativt stress og lipidperoksidasjon antas å være medvirkende faktorer som fører til nevronaltap og mitokondriell dysfunksjon i substantia nigra ved Parkinsons sykdom , og kan spille en tidlig rolle i patogenesen av Alzheimers sykdom . Det er rapportert at CL -innholdet i hjernen synker med aldring, og en nylig studie på rottehjerne viser at det skyldes lipidperoksidasjon i mitokondrier utsatt for stress fra frie radikaler. En annen studie viser at CL -biosyntesebanen kan være selektivt svekket og forårsake 20% reduksjon og sammensetningsendring av CL -innholdet. Det er også assosiert med en 15% reduksjon i koblet kompleks I/III -aktivitet i elektrontransportkjeden , som antas å være en kritisk faktor i utviklingen av Parkinsons sykdom.

Ikke -alkoholisk fettleversykdom og hjertesvikt

Nylig er det rapportert at ved alkoholfri fettleversykdom og hjertesvikt observeres også reduserte CL-nivåer og endring i acylkjedesammensetning i mitokondriell dysfunksjon. Imidlertid er CLs rolle i aldring og iskemi/reperfusjon fortsatt kontroversiell.

Tangier sykdom

Tangier sykdom er også knyttet til CL -abnormiteter. Tanger sykdom er preget av svært lave blodplasmanivåer av HDL-kolesterol ("godt kolesterol"), akkumulering av kolesterylestere i vev og økt risiko for å utvikle hjerte- og karsykdom . I motsetning til Barth syndrom, er Tanger sykdom hovedsakelig forårsaket av unormal forbedret produksjon av CL. Studier viser at det er tre til femdobling av CL -nivået ved Tanger sykdom. Fordi økte CL -nivåer ville øke kolesteroloksidasjonen, og da ville dannelsen av oksysteroler følgelig øke kolesterolutstrømningen. Denne prosessen kan fungere som en fluktmekanisme for å fjerne overflødig kolesterol fra cellen.

Diabetes

Hjertesykdom er dobbelt så vanlig hos personer med diabetes. Hos diabetikere oppstår kardiovaskulære komplikasjoner i en tidligere alder og resulterer ofte i for tidlig død, noe som gjør hjertesykdom til den største drapsmannen for diabetikere. Kardiolipin har vist seg å være mangelfullt i hjertet i de tidligste stadier av diabetes, muligens på grunn av et lipidfordøyende enzym som blir mer aktivt i diabetisk hjertemuskulatur.

Syfilis

Kardiolipin fra et kuhjerte brukes som et antigen i Wassermann -testen for syfilis . Antikardiolipinantistoffer kan også økes under mange andre forhold, inkludert systemisk lupus erythematosus, malaria og tuberkulose, så denne testen er ikke spesifikk.

HIV-1

Menneskelig immunsviktvirus -1 (HIV -1) har infisert mer enn 60 millioner mennesker over hele verden. HIV-1-konvoluttglykoprotein inneholder minst fire steder for nøytralisering av antistoffer. Blant disse stedene er membran-proksimalregionen (MPR) spesielt attraktiv som et antistoffmål fordi det letter virusinngang i T-celler og er sterkt konservert blant virusstammer. Det er imidlertid funnet at to antistoffer rettet mot 2F5, 4E10 i MPR reagerer med selvantigener, inkludert kardiolipin. Dermed er det vanskelig for slike antistoffer å fremkalles ved vaksinasjon.

Kreft

Det ble først foreslått av Otto Heinrich Warburg at kreft stammer fra irreversibel skade på mitokondriell åndedrett, men det strukturelle grunnlaget for denne skaden har fortsatt vært unnvikende. Siden kardiolipin er et viktig fosfolipid som nesten utelukkende finnes i den indre mitokondriemembranen og er svært viktig for å opprettholde mitokondriell funksjon, antydes det at abnormiteter i CL kan svekke mitokondriell funksjon og bioenergetikk. En studie publisert i 2008 om musens hjernesvulster som støtter Warburgs kreftteori viser store abnormiteter i CL -innhold eller sammensetning i alle svulster.

Antifosfolipidsyndrom

Pasienter med antikardiolipinantistoffer ( Antiphospholipid syndrom ) kan ha tilbakevendende trombotiske hendelser selv tidlig i midten til slutten av tenårene. Disse hendelsene kan forekomme i fartøyer der trombose kan være relativt uvanlig, for eksempel lever- eller nyreårene. Disse antistoffene blir vanligvis plukket opp hos unge kvinner med tilbakevendende spontane aborter. Ved anti-kardiolipin-mediert autoimmun sykdom er det avhengig av apolipoprotein H for gjenkjenning.

Ytterligere anti-kardiolipinsykdommer

Bartonella -infeksjon

Bartonellose er en alvorlig kronisk bakteriell infeksjon som deles av både katter og mennesker. Spinella fant ut at en pasient med bartonella henselae også hadde antikardiolipinantistoffer, noe som tyder på at bartonella kan utløse produksjonen.

Kronisk utmattelsessyndrom

Kronisk utmattelsessyndrom er svekkende sykdom av ukjent årsak som ofte følger en akutt virusinfeksjon. Ifølge en forskningsstudie har 95% av CFS-pasientene antikardiolipinantistoffer.

Se også

Referanser

Eksterne linker

Opiniones de nuestros usuarios

Line Hetland

Denne oppføringen om Kardiolipin var akkurat det jeg ønsket å finne.

Eirik Berge

Jeg var glad for å finne denne artikkelen på Kardiolipin.

Stein Haugen

Jeg trodde jeg allerede visste alt om Kardiolipin, men i denne artikkelen har jeg bekreftet at enkelte detaljer som jeg syntes var gode ikke var så gode. Takk for informasjonen.

Fredrik Hoel

Takk for dette innlegget om Kardiolipin, det er akkurat det jeg trengte.