11.3. Egyéb lipidek: jelátviteli molekulák, kofaktor, pigmentek

Számos további lipid található az élő szervezetekben, melyek működhetnek jelátviteli molekulaként, vitaminként kofaktor vagy antioxidáns molekulák előanyagaként és egyéb feladatokat is betölthetnek (pigmentek, elektronszállítók, anyagcsere intermedierek).

11.3.1. Jelátviteli lipidek

A lipidek egy része, mint már jeleztük fentebb, jelátviteli molekulaként működik. A foszfatidil-inozitol foszfolipid kétszeresen foszforilált származéka (PIP2: foszfatidil-inozitol-4,5-biszfoszfát; lásd 11.10. ábra) a membrán kettősréteg belső oldalán helyezkedik el, s a foszfolipáz-C enzim hatására két jeltovábbító ún. másodlagos hírvivő (second messenger) molekula keletkezik belőle: a hidrofil inozitol-triszfoszfát és a lipofil diacil-glicerol. Az utóbbi a protein-kináz C enzim allosztérikus aktivátora (lásd 17.3.2. fejezet). (A jeltovábbítás további részleteivel ebben az e-könyvben nem foglalkozunk.).

Szintén a 11.10. ábrán tüntettünk fel három, a 20 szénatomos telítetlen zsírsavból, az arachidonsavból (20:4(Δ5,8,11,14)) szintetizálódó eikozanoid lipidet (az eikosi görögül 20-at jelent): egy-egy prosztaglandint, tromboxánt és leukotriént. Ezek közül a parakrin hormonok közül a legszélesebb hatásuk a prosztaglandinoknak van – simaizom-összehúzódás, alvás-ébrenlét ciklus, testhőmérséklet emelés (láz), gyulladás és fájdalom kiváltás, hogy csak néhányat említsünk. A vérlemezkék által termelt tromboxánoknak szerepük van a véralvadásban, a vérnyomás emelésében. A leukotriének (fő keletkezési helyükről, a leukocitákról kapták a nevüket) legfontosabb szerepe a simaizom-kontrakció fokozása, amely túlműködés esetén a tüdőhólyagocskákban asztmás rohamhoz és anafilaxiás sokkhoz is vezethet.

Érdemes megjegyeznünk, hogy a leggyakrabban használt, fájdalom- és lázcsillapító, valamint gyulladásgátló gyógyszereink az eikozanoidok szintézisében kulcsszerepet betöltő prosztaglandin-H2-szintáz (más néven ciklooxigenáz-1, COX1) enzimet gátolják. Ezek közé az ún. nem-szteroid gyulladásgátló gyógyszerek (NSAID: Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug) közé tartozik például az aszpirin és az ibuprofén.

11.10. ábra: Jelátviteli lipidek szerkezete.Az eiokozanoidok az arachidonsavból keletkeznek.

11.10. ábra: Jelátviteli lipidek szerkezete. Az eiokozanoidok az arachidonsavból keletkeznek.

Itt nem részletezzük a sokféle szteroid hormont: nemi hormonok (ösztrogének, tesztoszteron), vesekéreg hormonok (kortizonok, aldoszteron). Hatásmechanizmusukat később tárgyaljuk (lásd 18.3.4. fejezet).

11.3.2. Lipofil vitaminok és származékaik

A lipofil vitaminokat, származékaik és előanyagaik egy részét a 11.11. ábra mutatja be. A D-vitamin (kolekalciferol) szterol, amit a bőrszövet egyes sejtjei szintetizálnak 7-dehidrokoleszterinből a napsugárzásban levő UV fény hatására, de a táplálékkal is fel kell vennünk valamennyit a normális Ca2+-homeosztázis érdekében.

Az izoprén származék (izoprenoid vagy terpenoid) A-vitamin (retinol) a látásreceptor rodopszin fehérje kofaktorának, a retinalnak az előanyaga. A gerincesekben β-karoténből (egy karotenoid pigment, a sárgarépa színanyaga) szintetizálódik. A retinol oxidációs terméke, a retinolsav az epitélsejtek differenciálódásához szükséges, a génexpresszióra hat (lásd 18.3.4. fejezet).

Az E-vitamin (α-tokoferol) és a K1-vitamin is egy szubsztituált aromás gyűrűből és egy hidrofób izoprén láncból áll (lásd 11.11. ábra). Az E-vitamin antioxidánsként ismert (a vízoldékony C-vitaminhoz hasonlóan), míg a K1-vitamin a véralvadásban szerepet játszó egyes fehérjék poszttranszlációs módosításához elengedhetetlen kofaktor.

11.11. ábra: Lipid vitaminok

11.11. ábra: Lipid vitaminok

11.3.3. Kofaktorok, pigmentek egyéb lipidek

Az ubikinon (koenzim-Q, CoQ10) a mitokondrium belső membránjában működő elektrontranszportlánc egyedüli lipid komponense. A plasztokinon hasonló szerepet tölt be a kloroplasztiszokban.

A dolikol (9-22 izoprén egységet és egy hidroxilcsoportot tartalmaz) aktivált cukorrészeket köt a komplex poliszacharidok, a bakteriális sejtfal, a glikoproteinek, glikolipidek szintézise során.

A pigmentek közül a karotenoidok a legismertebbek (tetraterpenoidok, azaz négy izoprén egységből állnak). A már említett β-karoténen kívül a sárga xantofilek közül a zeaxantint (nevét a kukorica latin nevéről kapta: Zea) és a vörös likopint (a paradicsom, a csipkebogyó színanyaga) említjük. A pigmentek intenzív színüket a delokalizált izoprén kettőskötés-rendszer könnyű gerjeszthetőségének köszönhetik. Ezzel függ össze az is, hogy a pigmenteknek fiziológiásan antioxidáns hatásuk van.

Utolsónak a poliketideket (polifenolok) villantjuk fel. Tartozik ide antibiotikum (például a fehérjeszintézist gátló tetraciklin), toxinok (például az Aspergillus gombák termelte karcinogén aflatoxinok) és sok növényi másodlagos anyagcseretermék is, mint például a vörösborban is megtalálható, feltételezetten jótékony hatású rezveratrol, aminek a hatásmechanizmusát intenzív kutatások próbálják felderíteni.

A felsorolt izoprenoid és poliketid lipideket a 11.12. ábra mutatja be.

11.12. ábra: Néhány izoprenoid és poliketid lipid szerkezete

11.12. ábra: Néhány izoprenoid és poliketid lipid szerkezete