인지질의 주요 기능은 무엇입니까?

인지질은 박테리아와 진핵 생물의 세포에서 만연합니다. 그들은 인산염 머리와 지질 꼬리로 만들어진 분자입니다. 머리는 물을 좋아하거나 친수성으로 간주되는 반면 꼬리는 소수성이거나 물에 기피합니다. 따라서 인지질은 양친 매성이라고합니다. 인지질의 이러한 이중 특성 때문에 많은 유형이 물이 많은 환경에서 두 층으로 배열됩니다. 이를 인지질 이중층이라고합니다. 인지질 합성은 주로 소포체에서 발생합니다. 생합성의 다른 영역으로는 골지체와 미토콘드리아가 있습니다. 인지질은 세포 내부에서 다양한 방식으로 기능합니다.

TL; DR (너무 김; 읽지 않음)

인지질은 친수성 인산 헤드와 소수성 지질 꼬리를 가진 분자입니다. 그들은 세포막을 포함하고, 특정 세포 과정을 조절하며, 약물 전달을 도울 수있는 안정화 및 동적 특성을 모두 보유합니다.

인지질은 세포를 보호하기 위해 세포막에 장벽을 제공하고 해당 세포 내의 세포 기관에 대한 장벽을 만듭니다. 인지질은 막을 가로 질러 다양한 물질에 대한 경로를 제공합니다. 막 단백질은 인지질 이중층을 스터드합니다. 이들은 세포 신호에 반응하거나 세포막에 대한 효소 또는 운반 메커니즘으로 작용합니다. 인지질 이중층은 물, 산소 및 이산화탄소와 같은 필수 분자를 쉽게 막을 통과하지만 매우 큰 분자는 이런 식으로 세포에 들어갈 수 없거나 모두. 인지질과 단백질의 이러한 조합을 통해 세포는 선택적으로 투과 할 수있어 특정 물질 만 자유롭게 허용하고 다른 물질은 더 복잡한 상호 작용을 통해 허용합니다.

인지질은 세포막에 구조를 제공하여 세포 기관을 조직화하고 더 효율적으로 작동하도록 분할되었지만이 구조는 또한 멤브레인의 유연성과 유동성. 일부 인지질은 막의 음의 곡률을 유도하는 반면 다른 인지질은 구성에 따라 양의 곡률을 유도합니다. 단백질은 또한 막 곡률에 기여합니다. 인지질은 또한 종종 flippases, floppases 및 scramblases와 같은 특수 단백질에 의해 막을 가로 질러 전위 될 수 있습니다. 인지질은 막의 표면 전하에도 기여합니다. 따라서 인지질은 안정성, 융합 및 핵분열에 기여하는 동시에 물질과 신호의 수송에도 도움이됩니다. 따라서 인지질은 단순한 이중층 장벽이 아닌 매우 역동적 인 막을 만듭니다. 인지질은 원래 생각했던 것보다 다양한 과정에 기여하지만 종 전체에 걸쳐 세포막의 안정제 역할을합니다.

더 나은 기술을 통해 과학자들은 형광 프로브를 통해 살아있는 세포 내의 일부 인지질을 시각화 할 수 있습니다. 인지질 기능을 밝히는 다른 방법으로는 과다 발현 된 지질 변형 효소를 보유한 녹아웃 종 (예: 마우스)을 사용하는 것이 있습니다. 이것은 인지질의 더 많은 기능을 이해하는 데 도움이됩니다.

인지질은 이중층을 형성하는 것 외에도 적극적인 역할을합니다. 인지질은 세포 생존을 보장하기 위해 화학적 및 전기적 과정의 기울기를 유지합니다. 그들은 또한 exocytosis, chemotaxis 및 cytokinesis를 조절하는 데 필수적입니다. 일부 인지질은 식균 작용에서 역할을하며 입자를 둘러싸고 식세포를 형성합니다. 인지질은 또한 액포의 생성 인 세포 내 이입에 기여합니다. 이 과정은 입자 주변의 막 결합, 확장 및 최종 절단을 수반합니다. 결과적으로 생성 된 엔도 좀과 포식 체는 차례로 자체 지질 이중층을 보유합니다.

인지질은 성장, 시냅스 전달 및 면역 감시와 관련된 세포 과정을 조절합니다.

인지질의 또 다른 기능은 순환하는 지단백질을 조립하는 것입니다. 이 단백질은 혈중 친 유성 트리글리 세라이드와 콜레스테롤을 수송하는 데 필수적인 역할을합니다.

인지질은 또한 담낭에서 콜레스테롤 및 담즙산과 혼합되어 지방 물질 흡수를위한 미셀을 만들 때와 같이 신체의 유화제 역할을합니다. 인지질은 또한 관절, 폐포 및 부드러운 움직임을 필요로하는 신체의 다른 부분에 대해 표면을 적시는 역할을합니다.

진핵 생물의 인지질은 미토콘드리아, 엔도 좀 및 소포체 (ER)에서 만들어집니다. 대부분의 인지질은 소포체에서 만들어집니다. ER에서 인지질은 ER과 다른 세포 기관 사이의 비소 포성 지질 수송에 사용됩니다. 미토콘드리아에서 인지질은 세포 항상성 및 미토콘드리아 기능을 위해 다양한 역할을합니다.

이중층을 형성하지 않는 인지질은 막 융합 및 굽힘을 돕습니다.

진핵 생물에서 가장 널리 퍼진 인지질은 글리세롤 골격을 가진 글리세로 인지질입니다. 그들은 머리 그룹, 소수성 측쇄 및 지방족 사슬을 가지고 있습니다. 이 인지질의 머리 그룹은 화학적 구성이 다양하여 다양한 인지질을 만듭니다. 이러한 인지질의 구조는 원통형에서 원추형, 역 원뿔형까지 다양하며 그에 따라 기능이 다릅니다. 그들은 콜레스테롤과 스핑 고지 질과 함께 작용하여 세포 내 이입을 돕고 지단백질을 구성하며 계면 활성제로 사용되며 세포막의 주요 구성 요소입니다.

포스 파티 데이트라고도하는 포스 파티 드산 (PA)은 세포에서 인지질의 적은 비율로만 구성됩니다. 가장 기본적인 인지질이며 다른 글리세로 인지질의 전구체 역할을합니다. 그것은 원뿔 모양을 가지고 있으며 막이 휘어 질 수 있습니다. PA는 미토콘드리아 융합과 분열을 촉진하며 지질 대사에 필수적입니다. 그것은 화학 주성과 관련된 Rac 단백질에 결합합니다. 또한 음이온 특성 때문에 다른 많은 단백질과 상호 작용하는 것으로 생각됩니다.

포스파티딜콜린 (PC)은 총 지질의 55 %를 차지하는 가장 풍부한 인지질입니다. PC는 양쪽 성 이온으로 알려진 이온이며 실린더 모양이며 이중층을 형성하는 것으로 알려져 있습니다. PC는 중요한 신경 전달 물질 인 아세틸 콜린의 생성을위한 구성 기질 역할을합니다. PC는 스 핑고 미엘린과 같은 다른 지질로 전환 될 수 있습니다. PC는 또한 폐의 계면 활성제 역할을하며 담즙의 구성 요소입니다. 일반적인 역할은 막 안정화입니다.

포스파티딜 에탄올 아민 (PE)도 상당히 풍부하지만 다소 원뿔형이며 이중층을 형성하는 경향이 없습니다. 그것은 인지질의 25 % 정도를 구성합니다. 미토콘드리아의 내막에 풍부하고 미토콘드리아에 의해 만들어 질 수 있습니다. PE는 PC에 비해 상대적으로 작은 헤드 그룹을 가지고 있습니다. PE는 macroautophagy로 알려져 있으며 막 융합을 돕습니다.

Cardiolipin (CL)은 원뿔 모양의 인지질 이합체이며 CL을 만드는 유일한 세포 기관인 미토콘드리아에서 발견되는 주요 비 이중층 인지질입니다. 카디오 리핀은 주로 내부 미토콘드리아 막에서 발견되며 미토콘드리아의 단백질 활동에 영향을 미칩니다. 이 지방산이 풍부한 인지질은 미토콘드리아 호흡 사슬 복합체의 기능에 필요합니다. CL은 상당한 양의 심장 조직을 구성하며 높은 에너지를 필요로하는 세포와 조직에서 발견됩니다. CL은 양성자를 ATP 합성 효소라고하는 효소로 끌어들이는 역할을합니다. CL은 또한 세포 사멸에 의한 세포 사멸 신호를 돕습니다.

포스파티딜 이노시톨 (PI)은 세포에서 발견되는 인지질의 15 %를 차지합니다. PI는 수많은 세포 기관에서 발견되며 머리 그룹은 가역적 변화를 겪을 수 있습니다. PI는 신경계의 메시지 전달과 막 트래 피킹 및 단백질 표적화를 돕는 전구체 역할을합니다.

포스파티딜 세린 (PS)은 세포 내 인지질의 최대 10 %를 구성합니다. PS는 세포 내부와 외부에서 신호를 보내는 데 중요한 역할을합니다. PS는 신경 세포가 기능하도록 돕고 신경 충동 전도를 조절합니다. 아폽토시스 (자발 세포 사멸)의 PS 기능. PS는 또한 혈소판 막을 포함하므로 응고에 중요한 역할을합니다.

Phosphatidylglycerol (PG)은 bis (monoacylglycero) phosphate 또는 BMP의 전구체로 많은 세포에 존재하며 잠재적으로 콜레스테롤 수송에 필요합니다. BMP는 주로 포유류의 세포에서 발견되며, 인지질의 약 1 %를 구성합니다. BMP는 주로 다 포체에서 만들어지며 내막 신진을 유도하는 것으로 생각됩니다.

스 핑고 미엘린 (SM)은 인지질의 또 다른 형태입니다. SM은 동물 세포막의 구성에 중요합니다. 글리세로 인지질의 골격이 글리세롤 인 반면, 스 핑고 미엘린의 골격은 스핑 고신입니다. SM 인지질의 이중층은 콜레스테롤과 다르게 반응하며 더 많이 압축되지만 물에 대한 투과성이 감소합니다. SM은 지질 뗏목, 막 분류, 신호 전달 및 단백질 수송에 중요한 막의 안정적인 나노 도메인으로 구성됩니다.

인지질 기능 장애는 Charcot-Marie-Tooth 말초 신경 병증, 스콧 증후군 및 여러 종양과 관련된 비정상 지질 이화 작용과 같은 여러 장애를 유발합니다.

유전자 돌연변이로 인한 유전 적 장애는 인지질 생합성 및 신진 대사 기능 장애로 이어질 수 있습니다. 이들은 미토콘드리아와 관련된 장애에서 상당히 두드러진 것으로 입증되었습니다.

미토콘드리아에는 효율적인 지질 네트워킹이 필요합니다. 인지질 카디오 리핀, 포스 파티 드산, 포스파티딜 글리세롤 및 포스파티딜 에탄올 아민은 모두 미토콘드리아의 막을 유지하는 데 중요한 역할을합니다. 이러한 과정에 영향을 미치는 유전자의 돌연변이는 때때로 유전 질환으로 이어집니다.

미토콘드리아 X- 연관 질환 바르스 증후군 (BTHS)에서 상태에는 골격근의 약화, 감소 된 성장, 피로, 운동 지연, 심근 병증, 호중구 감소증 및 잠재적으로 치명적인 3- 메틸 글 루타 콘산 뇨증 질병. 이 환자들은 감소 된 양의 인지질 CL을 보유하는 결함이있는 미토콘드리아를 나타냅니다.

운동 실조를 동반 한 확장 성 심근 병증 (DCMA)은 조기 발병 확장 성 심근 병증, 진행되지 않는 대뇌 (그러나 운동 지연을 초래 함), 성장 실패 및 기타 상태. 이 질병은 CL 리모델링 및 미토콘드리아 단백질 생생 성의 조절을 돕는 유전자의 기능적 문제로 인해 발생합니다.

MEGDEL 증후군은 뇌병증, 특정 형태의 청각 장애, 운동 및 발달 지연 및 기타 상태가있는 상 염색체 열성 장애로 나타납니다. 영향을받은 유전자에서 CL의 전구체 인지질 인 PG는 변경된 아실 사슬을 가지고 있으며, 이는 차례로 CL을 변경합니다. 또한 유전자 결함은 인지질 BMP 수준을 감소시킵니다. BMP는 콜레스테롤 조절과 인신 매매를 조절하기 때문에 감소하면 에스테르 화되지 않은 콜레스테롤이 축적됩니다.

연구자들이 인지질의 역할과 그 중요성에 대해 더 많이 알게됨에 따라 기능 장애로 인한 질병을 치료하기위한 새로운 치료법이 만들어 질 수 있기를 바랍니다.

인지질의 생체 적합성은 약물 전달 시스템에 이상적인 후보입니다. 양친 매성 (물을 좋아하는 구성 요소와 물을 싫어하는 구성 요소 모두 포함) 구조는 자체 조립 및 더 큰 구조를 만드는 데 도움이됩니다. 인지질은 종종 약물을 운반 할 수있는 리포솜을 형성합니다. 인지질은 또한 좋은 유화제 역할을합니다. 제약 회사는 약물 전달을 돕기 위해 계란, 대두 또는 인공적으로 만들어진 인지질에서 인지질을 선택할 수 있습니다. 인공 인지질은 머리 또는 꼬리 그룹 또는 둘 다를 변경하여 글리세로 인지질로 만들 수 있습니다. 이러한 합성 인지질은 천연 인지질보다 더 안정적이고 순수하지만 비용이 더 높은 경향이 있습니다. 천연 또는 합성 인지질의 지방산 양은 캡슐화 효율에 영향을 미칩니다.

인지질은 세포막 구조와 더 잘 일치 할 수있는 특별한 소포 인 리포좀을 만들 수 있습니다. 이 리포솜은 친수성 또는 친 유성 약물, 제어 방출 약물 및 기타 제제의 약물 운반체 역할을합니다. 인지질로 만든 리포좀은 종종 항암제, 유전자 요법 및 백신에 사용됩니다. 리포좀은 교차해야하는 세포막과 유사하게 만들어 약물 전달에 매우 특이 적으로 만들 수 있습니다. 리포좀의 인지질 함량은 표적 질환의 부위에 따라 변경 될 수 있습니다.

인지질의 유화 특성은 정맥 주사 에멀젼에 이상적입니다. 계란 노른자와 대두 인지질 에멀젼이 이러한 목적으로 자주 사용됩니다.

약물의 생체 이용률이 좋지 않은 경우 때때로 천연 플라보노이드를 사용하여 인지질과 복합체를 형성하여 약물 흡수를 도울 수 있습니다. 이 복합체는 더 긴 작용으로 안정적인 약물을 생산하는 경향이 있습니다.

지속적인 연구가 점점 더 유용한 인지질에 대한 더 많은 정보를 산출함에 따라 과학은 지식을 활용하여 세포 프로세스를 더 잘 이해하고보다 고도로 타겟팅 된 약.