फॉस्फेटिडिलसेरिन: संरचना, संश्लेषण, कार्य, स्थान - जीवविज्ञान - 2025

Phosphatidylserine एक लिपिड फॉस्फोलिपिड और glycerolipids समूह या phosphoglycerides, से प्राप्त की परिवार से संबंधित है 1,2-diacyl ग्लिसरॉल 3-फास्फेट। चूंकि इसकी संरचना में एक एमिनो समूह है, इसलिए इसे एक एमिनो फॉस्फोलिपिड माना जाता है और यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं दोनों के झिल्ली में मौजूद है।

फोल्च द्वारा पहली बार इसका वर्णन किया गया था, 1941 में, बोवाइन ब्रेन से सेफ़ेलिन के द्वितीयक घटक के रूप में (एक सेरेब्रल लिपिड कॉम्प्लेक्स भी फॉस्फेटाइलेटेनॉलैमाइन से बना था) और, 1952 में, बेयर और मौरुकास ने इसकी रासायनिक संरचना का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाया।

फॉस्फोलिपिड्स की सामान्य योजना। (1) हाइड्रोफिलिक सिर, (2) हाइड्रोफोबिक पूंछ, (ए) फॉस्फेटिडाइलकोलाइन, (बी) फॉस्फेटिडेलेथोलैमाइन, (सी) फॉस्फेटिडिलसेरिन और (डी) एक फॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल की योजना (स्रोत: फोमोबार बाय विकिमीडिया कॉमन्स)

यूकेरियोट्स में, यह फॉस्फोलिपिड झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स के 3 से 15% के बीच का प्रतिनिधित्व करता है और इसकी बहुतायत में भिन्नता जीव पर निर्भर करती है, ऊतक का प्रकार, प्रश्न में कोशिका का प्रकार और यहां तक ​​कि इसके विकास का क्षण भी। ।

विभिन्न अध्ययनों ने सत्यापित किया है कि यह यूकेरियोट्स के माइटोकॉन्ड्रिया में अनुपस्थित है, लेकिन इसकी उपस्थिति कई जीवाणुओं के कोशिका झिल्ली में बताई गई है, हालांकि इन जीवों में इसके संश्लेषण के लिए बायोसिंथेटिक मार्ग अलग हैं।

कोशिका झिल्ली में इस फॉस्फोलिपिड का वितरण, संक्षेप में, एंजाइम पर होता है जो इसके उत्पादन और झिल्ली मोनोलयर्स के बीच इसके आंदोलन (अनुवाद) के लिए जिम्मेदार हैं, एमिनो फॉस्फोलिपिड-फ्लिपेस (खमीर में) और स्क्रैम्बलस की कार्रवाई पर निर्भर करता है। और अनुवादकों (स्तनधारियों में)।

यह तंत्रिका तंत्र के कई कोशिकाओं के लिए एक आवश्यक लिपिड है, इस हद तक कि अब पोषण की खुराक विकसित की गई है जो मस्तिष्क की कुछ क्षमताओं में सुधार करने और दूसरों के अध: पतन को रोकने के लिए इसे अपने योगों में शामिल करते हैं।

संरचना

फॉस्फेटिडिलसेरिन एक ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड है और जैसे कि एक 1,2-डायसाइल ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट अणु से प्राप्त होता है, अर्थात् एक ग्लिसरॉल अणु से होता है, जिसके कार्बोन 1 और 2 और कार्बन 3 पर दो एस्टरो फैटी एसिड चेन होती हैं। एक फॉस्फेट समूह है।

फॉस्फेटिडिलसरीन की संरचना (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ज़िरगफ्लेक्स)

सभी लिपिड की तरह, फॉस्फेटिडिलसेरिन एक एम्फीपैथिक अणु है, जिसमें हाइड्रोफिलिक ध्रुवीय छोर होता है, जो फॉस्फेट समूह और सेरीन का प्रतिनिधित्व करता है, जो इसे बांधता है और एक हाइड्रोफोबिक एपोलर अंत होता है, जो एस्टर बॉन्ड द्वारा फैटी एसिड चेन से बना होता है।

नाम "फॉस्फेटिडिलसेरिन" फैटी एसिड के सभी संभावित संयोजनों, अलग-अलग लंबाई और संतृप्ति की डिग्री को संदर्भित करता है, जो एक ग्लिसरॉल रीढ़ से जुड़ा होता है जिसमें ध्रुवीय सिर पर फॉस्फेट समूह से जुड़ा एक सेरीन होता है।

संश्लेषण

प्रोकैरियोट्स में

प्रोकैरियोट्स में, फॉस्फेटिडिलसेरिन फॉस्फेटिडिलसेरिन सिंथेटेस एंजाइमों द्वारा निर्मित होता है, जो प्लाज्मा झिल्ली के साथ या राइबोसोमल अंशों के साथ संबद्ध होते हैं, यह निर्भर करता है कि वे ग्राम नकारात्मक या ग्राम सकारात्मक बैक्टीरिया हैं।

इन सूक्ष्मजीवों में फॉस्फेटिडिलसरीन के संश्लेषण को विनियमित किया जाता है और साइट पर उपलब्ध लिपिड के प्रकार और मात्रा पर निर्भर करता है जहां सिंथेटेस एंजाइम पाया जाता है।

खमीर में

खमीर फॉस्फेटिडिलसेरिन सिंथेटेज़, फॉस्फेटिडाइलेसरोल और सेरीन के बीच प्रतिक्रिया से फॉस्फेटिडिलसेरिन को संश्लेषित करता है, फॉस्फेटिडिलसेरिन और सीएमपी पैदा करता है। यह फॉस्फोलिपिड, इन जीवों में, फॉस्फेटिडिलकोलाइन और फॉस्फेटाइडेथेनोलैमाइन के संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती है।

यह प्रतिक्रिया इनोसिटोल के इंट्रासेल्युलर सांद्रता द्वारा विनियमित होती है, जिसका एंजाइम पर निरोधात्मक प्रभाव होता है। अन्य तंत्रों में सिंथेटेज़ के प्रत्यक्ष फास्फोराइलेशन या कुछ नियामक एंजाइम शामिल हैं जो बायोसिंथेटिक मार्ग में शामिल हैं।

उच्च यूकेरियोट्स (पौधों और जानवरों) में

पौधों और जानवरों जैसे जीवों (कुछ लेखकों द्वारा उच्चतर यूकेरियोट्स के रूप में माना जाता है) में फॉस्फेटिडिलसेरिन का संश्लेषण कैल्शियम-आश्रित आधार विनिमय प्रतिक्रिया के माध्यम से होता है जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से जुड़े एंजाइमों के माध्यम से होता है।

इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, फॉस्फोलिपिड्स को पहले से मौजूद फॉस्फोलिपिड्स से संश्लेषित किया जाता है, जिससे ध्रुवीय समूह को हटा दिया जाता है और एल-सेरीन के अणु के साथ आदान-प्रदान किया जाता है।

पौधों में दो फॉस्फेटिडिलसरीन सिंथेटेस होते हैं: एक जो कैल्शियम पर निर्भर बेस चेंज रिएक्शन को उत्प्रेरित करता है और दूसरा जो कि सीडीपी-डाईसाइलग्लिसरॉल से यीस्ट में होने वाली प्रतिक्रिया के रूप में उत्प्रेरित करता है।

स्तनधारियों में दो फॉस्फेटिडिलसरीन सिंथेटेस भी होते हैं: एक फॉस्फेटिडाइलेसराइन के फॉस्फेटिडाइलेस्टेराइन और एक सेरीन के बीच विनिमय प्रतिक्रिया द्वारा संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है और दूसरा भी ऐसा ही करता है, लेकिन बेस सब्सट्रेट के रूप में फॉस्फेटिडिलशोरिन का उपयोग करता है।

विशेषताएं

फॉस्फेटिडिलसेरिन सभी प्रकार के यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है; और स्तनधारियों में यह दिखाया गया है कि, हालांकि यह सभी ऊतकों में समान रूप से प्रचुर मात्रा में नहीं है और यह अधिक मात्रा में पाए जाने वाले फास्फोलिपिड्स में से एक नहीं है, यह कोशिकाओं के अस्तित्व के लिए आवश्यक है।

कई कशेरुकाओं के तंत्रिका तंत्र की कोशिकाओं में फॉस्फेटिडिलसेरिन अणुओं से जुड़े फैटी एसिड श्रृंखला तंत्रिका तंत्र के कामकाज में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं।

कोशिका की सतह पर

जैविक झिल्ली की स्थापना के लिए अपने संरचनात्मक कार्यों के अलावा, फॉस्फेटिडिलसेरिन का "पुनर्वितरण" स्तनधारियों में सेलुलर स्तर पर कई शारीरिक प्रक्रियाओं की शुरुआत को चिह्नित करता है, इसलिए यह कहा जा सकता है कि यह विभिन्न सेलुलर सिग्नलिंग प्रक्रियाओं में शामिल है।

इन प्रक्रियाओं के उदाहरण रक्त जमावट हैं, जहां प्लेटलेट्स के प्लाज्मा झिल्ली के बाहरी मोनोलेयर की ओर फॉस्फेटिडिलसरीन का अनुवाद किया जाता है, जो इन कोशिकाओं की सतह की ओर विभिन्न जमावट कारकों के संचय में योगदान देता है।

शुक्राणु कोशिकाओं की परिपक्वता के दौरान एक समान प्रक्रिया होती है, लेकिन इस फॉस्फोलिपिड के असममित वितरण (जो प्लाज्मा झिल्ली की आंतरिक सतह को समृद्ध करता है) के "अपव्यय" के रूप में अधिक देखा जाता है।

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु (एपोप्टोसिस) की प्रारंभिक घटनाओं को कोशिका की सतह पर फॉस्फेटिडिलसेरिन अणुओं के संपर्क की विशेषता है, जो फागोसिटिक कोशिकाओं या मैक्रोफेज द्वारा पाचन के लिए एपोप्टोटिक कोशिकाओं को "चिह्नित" करता है।

सेल के अंदर

फॉस्फेटिडिलसेरिन के इंट्रासेल्युलर फ़ंक्शन इसकी थोड़ी सी cationic विशेषताओं के साथ निकटता से संबंधित हैं, क्योंकि, इसके चार्ज के माध्यम से, यह विभिन्न परिधीय प्रोटीनों के साथ जुड़ सकता है जिनमें नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए क्षेत्र होते हैं।

इन प्रोटीनों में, कुछ काइनेज़ और जीटीपीसेस को हाइलाइट किया जा सकता है, जो प्रश्न में फॉस्फोलिपिड के साथ जुड़ने पर सक्रिय हो जाते हैं।

फॉस्फेटिडिलसेरिन कुछ प्रोटीनों के "टैगिंग" में भाग लेते हैं, ताकि वे पुनर्चक्रण या गिरावट मार्ग में फगोसोम की ओर निर्देशित हो सकें और दूसरों की उत्प्रेरक गतिविधि को भी संशोधित कर सकें।

यह दिखाया गया है कि कुछ आयन चैनल का गठन प्रोटीन के संघ पर निर्भर करता है जो उन्हें फॉस्फेटिडिलसेरिन से बनाते हैं।

यह अन्य फॉस्फोलिपिड्स के संश्लेषण के लिए अग्रदूतों का एक स्रोत है, जैसे कि फॉस्फेटिडेलेथोलैमाइन, जो फॉस्फेटिडिलसेरिन के डिस्कारोक्सिलेशन से बन सकता है (फॉस्फेटिडाइलेसेरिन, माइटोकॉन्ड्रियल फॉस्फेटाइएथेनॉलैमाइन का अग्रदूत है)।

यह कहा स्थित है?

फॉस्फेटिडिलसेरिन, अधिकांश फॉस्फोलिपिड्स की तरह, लगभग सभी सेल झिल्लियों में पाया जाता है और तंत्रिका ऊतकों के कोशिका झिल्ली को समृद्ध करता है; और, आंख में, यह रेटिना पर विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में है।

कोशिकाओं में जहां यह पाया जाता है, अधिक या कम हद तक, यह आमतौर पर प्लाज्मा झिल्ली के आंतरिक मोनोलर और एंडोसोम में पाया जाता है, लेकिन माइटोकॉन्ड्रिया में दुर्लभ है।

1941 में वर्णित के रूप में, फॉस्फेटिडाइथेनॉलैमाइन के साथ, फॉस्फेटिडिलसेरिन एक पदार्थ है जो कई स्तनधारियों के मस्तिष्क में सेफेलिन के रूप में जाना जाता है।

इसके सेवन के फायदे

तंत्रिका तंत्र के कामकाज में फॉस्फेटिडिलसेरिन के महत्व का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है और कई दशकों से यह माना जाता है कि इसका सेवन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के स्वास्थ्य के लिए फायदेमंद हो सकता है।

कई अध्ययनों से यह निष्कर्ष निकला है कि पोषण के पूरक के रूप में आहार में फॉस्फेटिडिलसेरिन शामिल होने से उम्र या उम्र बढ़ने से संबंधित स्मृति, सीखने, एकाग्रता और मनोदशा में सुधार पर सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है।

यह स्मृति और अन्य संज्ञानात्मक गतिविधियों जैसे तर्क, अमूर्त सोच, साइकोमोटर हानि, व्यक्तित्व और व्यवहार में परिवर्तन और अन्य महत्वपूर्ण मानसिक कार्यों के नुकसान को रोकने के लिए सोचा जाता है।

स्मृति समस्याओं वाले रोगियों पर कुछ और विशिष्ट अध्ययनों में, फॉस्फेटिडिलसेरिन का सेवन सीधे नाम और चेहरे की सीख, नाम और चेहरे की याद, और चेहरे की पहचान में योगदान देता है।

इस फॉस्फोलिपिड का एक प्राकृतिक स्रोत मछली है। हालांकि, नियमित रूप से पोषण की खुराक में शामिल प्रजातियां गोजातीय सेरेब्रल कॉर्टेक्स से या सोयाबीन से प्राप्त की जाती हैं।

दोनों प्रकार के फॉस्फोलिपिड एक ही कार्य को पूरा करते हैं, लेकिन उनके एपोलर पूंछ के फैटी एसिड की विशेषताओं में भिन्न होते हैं।

यह भी सुझाव दिया गया है कि गैर-झिल्ली से जुड़े फॉस्फेटिडिलसेरिन को पूरक के रूप में लिया जाता है (बहिर्जात) ऑक्सीडेटिव तनाव के खिलाफ सेलुलर रक्षा में योगदान कर सकता है।

मतभेद

इस फॉस्फोलिपिड के साथ पोषण संबंधी पूरक के रूप में किए गए पहले अध्ययन और नैदानिक ​​परीक्षणों से पता चला है कि इसके इंट्रामस्क्युलर प्रशासन में जलन और "जलन" हो सकती है, और इसके अंतःशिरा प्रशासन पर कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं है।

मौखिक प्रशासन के माध्यम से यह एक सुरक्षित दवा प्रतीत होती है, लेकिन, सोते समय से पहले की क्षणों में प्रशासित 600 मिलीग्राम से अधिक खुराक में, यह अनिद्रा का कारण बन सकता है। हालांकि, रिपोर्टों से संकेत मिलता है कि यह सुरक्षित और प्रभावी है, खासकर अगर यह एक स्वस्थ जीवन शैली के साथ संयुक्त है, जिसमें शारीरिक व्यायाम और अच्छा पोषण शामिल है।

हालांकि बड़ी संख्या में अध्ययनों से पता चला है कि इस फॉस्फोलिपिड का अंतर्ग्रहण रक्त जैव रसायन में हानिकारक परिवर्तन नहीं करता है, संभावित मतभेदों में से एक प्रोन-दूषित मस्तिष्क के अर्क के सेवन के कारण स्पोंजिफॉर्म एन्सेफैलोपैथी जैसे संक्रामक रोगों के हस्तांतरण से संबंधित है।

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