lysophosphatidic acid是什么意思

lysophosphatidic acid

溶血磷脂酸

双语对照

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lysophosphatidic acid

溶血磷脂酸

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1. 两个乙酰辅酶A被硫解酶催化生成乙酰乙酰辅酶A。β-氧化的最后一轮也生成乙酰乙酰辅酶A。

2. 乙酰乙酰辅酶A与一分子乙酰辅酶A生成β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A，由HMG辅酶A合成酶催化。

3. HMG辅酶A裂解酶将其裂解为乙酰乙酸和乙酰辅酶A。

4. D-β-羟丁酸脱氢酶催化，用NADH还原生成β羟丁酸，反应可逆，不催化L-型底物。

5. 乙酰乙酸自发或由乙酰乙酸脱羧酶催化脱羧，生成丙酮。

(二)分解

1. 羟丁酸可由羟丁酸脱氢酶氧化生成乙酰乙酸，在肌肉线粒体中被3-酮脂酰辅酶A转移酶催化生成乙酰乙酰辅酶A和琥珀酸。也可由乙酰乙酰辅酶A合成酶激活，但前者活力高且分布广泛，起主要作用。乙酰乙酰辅酶A可加入β-氧化。

2. 丙酮代谢较复杂，先被单加氧酶催化羟化，然后可生成丙酮酸或乳酸、甲酸、乙酸等。大部分丙酮异生成糖，是脂肪酸转化为糖的一个可能途径。

第三节 甘油三酯的合成代谢

一、软脂酸的合成

(一)乙酰辅酶A的转运

合成脂肪酸的碳源来自乙酰辅酶A，乙酰辅酶A是在线粒体形成的，而脂肪酸的合成场所在细胞质中，所以必需将乙酰辅酶A转运出来。乙酰辅酶A在线粒体中与草酰乙酸合成柠檬酸，通过载体转运出线粒体，在柠檬酸裂解酶催化下裂解为乙酰辅酶A和草酰乙酸，后者被苹果酸脱氢酶还原成苹果酸，再氧化脱羧生成丙酮酸和NADPH，丙酮酸进入线粒体，可脱氢生成乙酰辅酶A，也可羧化生成草酰乙酸。

(二)丙二酸单酰辅酶A的生成

乙酰辅酶A以丙二酸单酰辅酶A的形式参加合成。乙酰辅酶A与碳酸氢根、ATP反应，羧化生成丙二酸单酰辅酶A，由乙酰辅酶A羧化酶催化。此反应是脂肪酸合成的限速步骤，被柠檬酸别构激活，受软脂酰辅酶A抑制。此酶有三个亚基：生物素羧化酶(BC)、生物素羧基载体蛋白(BCCP)和羧基转移酶(CT)。

(三)脂肪酸合成酶体系

有7种蛋白，以脂酰基载体蛋白为中心，中间产物以共价键与其相连。载体蛋白含巯基，与辅酶A类似，可由辅酶A合成。

(四)脂肪酸的合成

1. 起始：乙酰辅酶A在ACP-酰基转移酶催化下生成乙酰ACP，然后转移到β-酮脂酰-ACP合成酶的巯基上。

2. ACP与丙二酸单酰辅酶A生成丙二酸单酰ACP，由ACP：丙二酸单酰转移酶催化。

3. 缩合：β-酮脂酰ACP合成酶将乙酰基转移到丙二酸单酰基的α-碳上，生成乙酰乙酰ACP，并放出CO2。所以碳酸氢根只起催化作用，羧化时储存能量，缩合时放出，推动反应进行。

4. 还原：NADPH在β-酮脂酰ACP还原酶催化下将其还原为D-β-羟丁酰ACP。β-氧化的产物是L-型。

5. 脱水：羟脂酰ACP脱水酶催化生成Δ2反丁烯酰ACP，即巴豆酰ACP。

6. 再还原：烯脂酰ACP还原酶用NADPH还原为丁酰ACP。β-氧化时生成FADH2，此时是为了加速反应。

7. 第二次循环从丁酰基转移到β-酮脂酰ACP合成酶上开始。7次循环后生成软脂酰ACP，可被硫酯酶水解，或转移到辅酶A上，或直接形成磷脂酸。β-酮脂酰ACP合成酶只能接受14碳酰基，并受软脂酰辅酶A反馈抑制，所以只能合成软脂酸。

(五)软脂酸的合成与氧化的区别有8点：部位、酰基载体、二碳单位、辅酶、羟脂酰构型、对碳酸氢根和柠檬酸的需求、酶系、能量变化。

二、其他脂肪酸的合成

(一)脂肪酸的延长

1. 线粒体酶系：在基质中，可催化短链延长。基本是β-氧化的逆转，但第四个酶是烯脂酰辅酶A还原酶，氢供体都是NADPH。

2. 内质网酶系：粗糙内质网可延长饱和及不饱和脂肪酸，与脂肪酸合成相似，但以辅酶A代替ACP。可形成C24。

(二)不饱和脂肪酸的形成

1. 单烯脂酸的合成：需氧生物可通过单加氧酶在软脂酸和硬脂酸的9位引入双键，生成棕榈油酸和油酸。消耗NADPH。厌氧生物可通过β-羟脂酰ACP脱水形成双键。

2. 多烯脂酸的合成：由软脂酸通过延长和去饱和作用形成多不饱和脂肪酸。哺乳动物由四种前体转化：棕榈油酸(n7)、油酸(n9)、亚油酸(n6)和亚麻酸(n3)，其中亚油酸和亚麻酸不能自己合成，必需从食物摄取，称为必需脂肪酸。其他脂肪酸可由这四种前体通过延长和去饱和作用形成。

三、甘油三酯的合成：肝脏和脂肪组织

(一)前体合成：包括L-α-磷酸甘油和脂酰辅酶A。细胞质中的磷酸二羟丙酮经α-磷酸甘油脱氢酶催化，以NADH还原生成磷酸甘油。也可由甘油经甘油激酶磷酸化生成，但脂肪组织缺乏有活性的甘油激酶。

(二)生成磷脂酸：磷酸甘油与脂酰辅酶A生成单脂酰甘油磷酸，即溶血磷脂酸，再与脂酰辅酶A生成磷脂酸。都由甘油磷酸脂酰转移酶催化。磷酸二羟丙酮也可先酯化，再还原生成溶血磷脂酸。

(三)合成：先被磷脂酸磷酸酶水解，生成甘油二酯，再由甘油二酯转酰基酶合成甘油三酯。

四、各组织的脂肪代谢

脂肪组织脂解的限速酶是脂肪酶，生成的游离脂肪酸进入血液，可用于氧化或合成，而甘油不能用于合成。肝脏可将脂肪酸氧化或合成酮体或合成甘油三酯。

第四节 磷脂代谢

一、分解：

(一)磷脂酶有以下4类：

1. 磷脂酶A1：水解C1

2. 磷脂酶A2：水解C2

3. 磷脂酶C：水解C3，生成1，2-甘油二酯，与第二信使有关。

4. 磷脂酶D：生成磷脂酸和碱基

5. 磷脂酶B：同时水解C1和C2，如点青霉磷脂酶。

(二)溶血磷脂：只有一个脂肪酸，是强去污剂，可破坏细胞膜，使红细胞破裂而发生溶血。某些蛇毒含溶血磷脂，所以有剧毒。溶血磷脂酶有L1和L2，分别水解C1和C2。

(三)产物去向：甘油和磷酸参加糖代谢，氨基醇可用于磷脂再合成，胆碱可转甲基生成其他物质。

二、合成：

(一)脑磷脂的合成：

1. 乙醇胺的磷酸化：乙醇胺激酶催化羟基磷酸化，生成磷酸乙醇胺。

2. 与CTP生成CDP-乙醇胺，由磷酸乙醇胺胞苷转移酶催化，放出焦磷酸。

3. 与甘油二酯生成脑磷脂，放出CMP。由磷酸乙醇胺转移酶催化。该酶位于内质网上，内质网上还有磷脂酸磷酸酶，水解分散在水中的磷脂酸，用于磷脂合成。肝脏和肠粘膜细胞的可溶性磷脂酸磷酸酶只能水解膜上的磷脂酸，合成甘油三酯。

(二)卵磷脂合成：

1. 节约利用途径：与脑磷脂类似，利用已有的胆碱，先磷酸化，再连接CDP作载体，与甘油二酯生成卵磷脂。

2. 从头合成途径：将脑磷脂的乙醇胺甲基化，生成卵磷脂。供体是S-腺苷甲硫氨酸，由磷脂酰乙醇胺甲基转移酶催化，生成S-腺苷高半胱氨酸。共消耗3个供体。

(三)磷脂酰肌醇的合成

1. 磷脂酸与CTP生成CDP-二脂酰甘油，放出焦磷酸。由磷脂酰胞苷酸转移酶催化。

2. CDP-二脂酰甘油：肌醇磷脂酰转移酶催化生成磷脂酰肌醇。磷脂酰肌醇激酶催化生成PIP，PIP激酶催化生成PIP2。磷脂酶C催化PIP2水解生成IP3和DG，IP3使内质网释放钙，DG增加蛋白激酶C对钙的敏感性，通过磷酸化起第二信使作用。

(四)其他：磷脂酰丝氨酸可通过脑磷脂与丝氨酸的醇基交换生成，由磷酸吡哆醛酶催化。心磷脂的合成先生成CDP-二酰甘油，再与甘油-3-磷酸生成磷脂酰甘油磷酸，水解掉磷酸后与另一个CDP-二脂酰甘油生成心磷脂。由磷酸甘油磷脂酰转移酶催化。

第五节 鞘脂类代谢

一、鞘磷脂的合成

(一)合成鞘氨醇：软脂酰辅酶A与丝氨酸经缩合、还原、氧化等一系列酶促反应形成。

磷脂属于复合脂，是含有磷酸的脂类。根据分子中醇的不同，分为甘油磷脂和鞘氨醇磷脂两大类。甘油磷脂（phosphoglyceride）又称磷酸甘油酯，是磷脂酸衍生物。

磷脂和磷脂酸

甘油磷脂的水解需要磷脂酶（phospholipases）。根据水解的位点，磷脂酶分为四种活性，称为磷脂酶A1、A2、C和D，如下图。另外还有一种磷脂酶B，是同时具有A1和A2 活性，如来自点青霉的磷脂酶。

[图片上传失败...(image-f8f203-1642167664178)] 磷脂酶

因为是按照水解位点分类，所以每一类磷脂酶都有很多种。比如PLA2，已经鉴定出至少30种，一般分为六大类：分泌型磷脂酶A2（sPLA2）、胞质型PLA2（cPLA2）、不依赖钙的PLA2（iPLA2）、PAF乙酰水解酶（AH PLA2）、溶酶体PLA2（LPLA2）和脂肪特异PLA2（AdPLA2）。

其中分泌型PLA2是Ca2+依赖的低分子量蛋白质，参与许多过程，包括类花生酸（如前列腺素等）的产生、宿主防御和炎症反应等。溶酶体PLA2优先水解被氧化的磷脂，参与与肺泡表面活性物质代谢，还与肺部宿主防御相关（Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2019 Jun1864(6):932-940.）。

磷脂被PLA1或PLA2水解除去一分子脂肪酸后生成的产物称为溶血磷脂（lysophospholipid，LP），因为它含有一个疏水烃链和一个极性磷酸基团，是强去污剂，可破坏细胞膜，使红细胞破裂而发生溶血。某些蛇毒含PLA2，进入猎物血液后催化产生LP，所以有剧毒。

LP最初被认为只是磷脂合成的普通中间体。但后来的研究表明，LP可以表现出类似于细胞外生长因子或信号分子的生物学特性。比较重要的LP包括溶血磷脂酰胆碱（LPC）、溶血磷脂酸（LPA）和某些鞘磷脂。有研究表明，它们可通过激活PPARγ途径参与动脉粥样硬化、血管性痴呆和脊髓损伤等疾病过程（Int J Mol Sci. 2017 Dec18(12): 2730.）。

溶血磷脂介导的PPARγ信号途径。引自Int J Mol Sci. 2017 Dec18(12): 2730.

溶血磷脂被溶血磷脂酶等继续水解，最终生成甘油、X基团（或称碱基）和磷酸。甘油可参加糖代谢，碱基可用于磷脂再合成，也可分解或转化生成其他物质。

甘油磷脂的合成可以先合成磷脂酸，再连接碱基。例如脑磷脂（磷脂酰乙醇胺，PE）的合成。首先乙醇胺生成磷酸乙醇胺，然后再与CTP生成CDP-乙醇胺，这是其活性形式。磷脂酸水解掉磷酸，生成甘油二酯，最后与CDP-乙醇胺生成脑磷脂，放出CMP。

最后一步由内质网上的磷酸乙醇胺转移酶催化。这是一种硒蛋白，由 SELENOI 基因编码。催化磷脂酸水解的磷脂酸磷酸酶也定位与内质网膜，水解分散在水中的磷脂酸，用于磷脂合成。在肝脏和肠粘膜细胞还有一种可溶性磷脂酸磷酸酶，只能水解膜上的磷脂酸，是用于合成甘油三酯的。

脑磷脂和卵磷脂的合成，引自themedicalbiochemistrypage.org

卵磷脂（磷脂酰胆碱，PC）的合成可以利用已有的胆碱，这个过程与脑磷脂合成类似。胆碱先磷酸化，再连接CDP作为载体，最后与甘油二酯生成卵磷脂。如果要从头合成胆碱，可以将脑磷脂的乙醇胺进行三次甲基化，生成卵磷脂。供体是S-腺苷甲硫氨酸，由磷脂酰乙醇胺甲基转移酶（PEMT）催化。

磷脂酰丝氨酸（PS）可通过PE或PC与丝氨酸的碱基交换生成，由磷脂酰丝氨酸合酶（PTDSS）催化。PTDSS1对PC亲和力更高，而PTDSS2用于催化PE。PS可被PISD催化脱羧生成PE，构成一个转化循环。

除了磷脂之间互相转化之外，磷脂的脂酰基链还可以被水解下来，再换上另一个脂酰基，称为磷脂酰基链重塑。这种现象详细的生理功能还不清楚，推测它可以在分子水平上微调膜脂质的组成，以确保最佳的膜物理性能并维持特定的脂质功能（Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2019 May 27. pii: S1388-1981(19)30076-9.）。

磷脂酰胆碱的脂酰基链重塑反应。引自Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2019 May 27. pii: S1388-1981(19)30076-9.

在磷脂酰肌醇和磷脂酰甘油的合成过程中，CDP被用作二脂酰甘油的载体。由CDP-二脂酰甘油合酶（CDS）催化。此途径最后合成的二磷脂酰甘油（diphosphatidylglycerol，DPG）就是心磷脂（cardiolipin，CL）。

心磷脂的合成，引自themedicalbiochemistrypage.org

心磷脂是线粒体内膜的主要磷脂之一，是线粒体内膜的特征性磷脂。心磷脂的合成是在线粒体内膜上完成的。磷脂酸外膜（OM）转移到内膜（IM），经过CDP二酰甘油（CDP-DG）、磷脂酰甘油磷酸（PGP）和磷脂酰甘油（PG），在IM的基质面上转化为CL。

[图片上传失败...(image-ae14d1-1642167664177)] 心磷脂在线粒体膜上的合成过程。引自Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2017 Jan1862(1):3-7.

心磷脂与线粒体中多种蛋白复合物的组装和活性有关。呼吸链复合物I至V和溶质载体家族的蛋白质均已显示与CL紧密结合。CL不仅结合于这些蛋白的表面上，也促进它们组装成超复合体，并稳定其结构（Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2017 Jan1862(1):3-7.）。

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