エーテル脂質
エーテルリン脂質の構造。1番目と2番目の位置のエーテルに注目してください。
プラズマローゲン。最初の位置がエーテル、2番目の位置がエステルであることに注意してください。
血小板活性化因子。最初の位置のエーテルと2番目の位置のアシル基に注意してください。

生化学において、エーテル脂質とは、脂質の「尾部」基がグリセロール骨格の任意の位置にエーテル結合を介して結合している脂質を指します。これとは対照的に、従来のグリセロリン脂質とトリグリセリドはトリエステルです。[1]構造型には以下が含まれます。

  • エーテルリン脂質：リン脂質は通常のエステル結合の代わりにエーテル結合した「尾部」を持つことが知られています。[1]
    • sn-1にエーテル、sn-2にエステル：細菌および真核生物における「エーテル脂質」とは、このクラスの脂質を指します。通常の1,2-ジアシル-sn-グリセロール（DAG）と比較して、sn-1結合がエステル結合に置き換えられています。[1] [2] [3]

sn-1脂質がエーテル結合の次に不飽和であるかどうかに基づいて、アルケニルアシルリン脂質（「プラスメニルリン脂質」、1-0-アルキル-1'-エニル-2-アシル-sn-グリセロール）とアルキルアシルリン脂質（「プラスマニルリン脂質」）にさらに分類されます。このクラスの脂質は、ヒト細胞のシグナル伝達と構造において重要な役割を果たしています。[4]

    • sn-2およびsn-3のエーテル：リン酸基のキラリティーが反転したこのクラスは「古細菌エーテル脂質」と呼ばれます。ごくわずかな例外を除き（もし例外があったとしても）、古細菌にのみ存在します。リン酸基を除いた部分はアーキオールとして知られています。[5] [6]
  • トリグリセリドのエーテル類似体である1-アルキルジアシル-sn-グリセロール（アルキルジアシルグリセロール）は海洋動物にかなりの割合で含まれています。[5]
  • その他のエーテル脂質：上記のいずれのクラスにも属さない他の多くの脂質にもエーテル結合が含まれています。例えば、精巣と精子細胞の重要な構成成分であるセミノリピドはエーテル結合を有しています。[1]

「プラズマローゲン」という用語は、ビニルエーテル結合を有するエーテル脂質、すなわちエーテル結合に隣接して炭素-炭素二重結合を有する脂質を指します。特に指定がない場合は、通常はアルケニルアシルリン脂質を指しますが、「中性プラズマローゲン」（アルケニルジアシルグリセロール）や「ジプラズマローゲン」（ジアルケニルリン脂質）も存在します。[1]

真核生物では

生合成

哺乳類におけるエーテル結合の形成には、ペルオキシソームに存在する2つの酵素、ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼ（DHAPAT）とアルキルジヒドロキシアセトンリン酸シンターゼ（ADAPS）が必要です。[7] したがって、ペルオキシソームの欠陥は、エーテル脂質の産生障害につながることがよくあります。

通常の飽和エーテル脂質からプラミノーゲンへの変換は、小胞体における好気性酸化を触媒するプラズマニルエタノールアミンデサチュラーゼ（PEDS1）によって達成される。 [8]

モノアルキルグリセロールエーテル（MAGE）も、 KIAA1363によって2-アセチル MAGE（血小板活性化因子の前駆体）から生成されます。

機能

構造的

プラズマローゲンやいくつかの1-O-アルキル脂質は哺乳類の細胞膜に遍在し、時には主要な部分を占めることもある。[9]哺乳類タンパク質のグリコシルホスファチジルイノシトールアンカーは、一般的に1-O-アルキル脂質で構成されている。[1]

1-アルキルジアシル-sn-グリセロール、すなわちトリグリセリドのエーテル類似体は、動物にも存在します。哺乳類にはごく微量に存在します。海洋動物の肝臓には、サメ（特にツノザメやネズミザメ）などの脊椎動物とイカなどの無脊椎動物の両方において、非常に高濃度に含まれています。また、あらゆるサンゴにも存在します。[1]

セカンドメッセンジャー

特定のホスホリパーゼ酵素によるエーテルグリセロリン脂質の分解の違いは、シグナル伝達に重要なプロスタグランジンやアラキドン酸などの脂質セカンドメッセンジャーシステムの生成に関与している可能性がある。 [10]エーテル脂質は細胞シグナル伝達に直接作用することもあり、血小板活性化因子は哺乳類の免疫系における白血球機能に関与するエーテル脂質シグナル伝達分子である。[11]

抗酸化物質

プラズマローゲンエーテル脂質のもう一つの可能​​性のある機能は抗酸化物質としての機能です。細胞培養において酸化ストレスに対する保護効果が実証されており、これらの脂質は血清リポタンパク質代謝において役割を果たす可能性があります。[12]この抗酸化活性は、エノールエーテル二重結合が様々な活性酸素種の標的となることから生じます。[13]

合成エーテル脂質類似体

合成エーテル脂質類似体は、おそらく膜構造を破壊し、タンパク質キナーゼ Cやホスホリパーゼ Cなどのシグナル伝達経路内の酵素の阻害剤として作用することにより、細胞静止作用および細胞毒性作用を有する。

毒性エーテル脂質類似体ミルテホシンは、膜中に特に高いエーテル脂質含有量を持つ原生動物寄生虫であるリーシュマニアによって引き起こされる熱帯病リーシュマニア症の経口治療薬として最近導入されました。 [14]

古細菌では

古細菌の細胞膜は主にエーテルリン脂質で構成されています。これらの脂質は、細菌や真核生物の膜とは逆のキラリティーを有しており、これは「脂質分裂」として知られる難問です。また、「末端」基は単なるn-アルキル基ではなく、飽和イソプレノイド単位（例えばフィタニル基）からなる高度にメチル化された鎖です。[15]

古細菌のさまざまなグループの間で、古細菌の基本的な骨格に多様な改変が生じています。

  • ２つの（通常はC20 ）末端は結合して大環状脂質を形成する。[15]
  • 2つのグリセロール単位が2つのC40「テール」鎖で結合した双極性マクロ環状テトラエーテル脂質（カルダルケオール）は、共有結合した「二重層」を形成します。[ 16 ] [ 15]
  • 一部の脂質では、グリセロール骨格が4炭素ポリオール（テトロール）に置き換えられている。例としては、テトリオール-ジフィタニルジエーテルが挙げられる。[15]

細菌では

エーテルリン脂質は嫌気性細菌の細胞膜の主要成分です。これらの脂質は、1-O-アルキル、2-O-アルキル、または1,2-O-ジアルキルなど、様々な基質を持ちます。プラスミノーゲンも存在しますが、これは好気性真核生物のプロセスとは異なり、エステルからの嫌気性還元によって生成されます。[1]

細菌の一部のグループは、古細菌と同様にテトラエーテル脂質（いわゆるbrGDGT）を進化させています。これらは、そのキラリティーと非イソプレノイド構造によって古細菌のものと異なります。[17]

参照

参考文献

  1. ^ abcdefgh Christie W.「エーテル脂質 - グリセリルエーテル、プラズマロゲン、アルデヒド、構造、生化学、組成および分析」www.lipidmaps.org。
  2. ^ Dean JM, Lodhi IJ (2018年2月). 「エーテル脂質の構造的および機能的役割」. Protein & Cell . 9 (2): 196– 206. doi :10.1007/s13238-017-0423-5. PMC 5818364. PMID  28523433 . 
  3. ^ Ford DA, Gross RW (1990年7月). 「ウサギ脳ジグリセリドキナーゼによるジラジルグリセロール分子サブクラスおよび分子種の異なる代謝」. The Journal of Biological Chemistry . 265 (21): 12280–6 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38342-5 . PMID  2165056. S2CID  1042240.
  4. ^ Dean, JM; Lodhi, IJ (2018年2月). 「エーテル脂質の構造的および機能的役割」. Protein & Cell . 9 (2): 196– 206. doi :10.1007/s13238-017-0423-5. PMC 5818364. PMID  28523433 . 
  5. ^ ab ビジャヌエバ、ローラ;フォン・マイエンフェルト、FAバスティアン。ウェストバイ、アレクサンダー B.ヤダブ、サブハッシュ。ホップマンズ、エレン C.デュティル、バス E.ダムステ、ヤープ・S・シニンハ（2021年1月）。 「膜脂質分裂の橋渡し: FCB グループ上門の細菌は古細菌エーテル脂質を合成する可能性を持っています。」ISMEジャーナル。15 (1): 168–182。書誌コード:2021ISMEJ..15..168V。土井：10.1038/s41396-020-00772-2。PMC 7852524。PMID  32929208。 
  6. ^ 「古細菌のジアルキルエーテルおよびテトラアルキルエーテル脂質」lipidmaps.org。
  7. ^ Hajra AK (1995). 「ペルオキシソーム（マイクロボディ）におけるグリセロ脂質生合成」.脂質研究の進歩. 34 (4): 343–64 . doi :10.1016/0163-7827(95)00013-5. PMID  8685243.
  8. ^ Lipids, Conroy; Slenter, Denise; Willighagen, Egon; Murphy, Robert C.; Pico, Alex; Weitz, Eric (2025年4月30日). 「エーテル脂質生合成」
  9. ^ Paltauf F (1994年12月). 「生体膜中のエーテル脂質」.脂質の化学と物理学. 74 (2): 101–39 . doi :10.1016/0009-3084(94)90054-X. PMID  7859340.
  10. ^ Spector AA, Yorek MA (1985年9月). 「膜脂質組成と細胞機能」. Journal of Lipid Research . 26 (9): 1015–35 . doi : 10.1016/S0022-2275(20)34276-0 . PMID  3906008.
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  13. ^ Engelmann B (2004年2月). 「プラズマローゲン：酸化剤と主要な親油性抗酸化剤の標的」.生化学会誌. 32 (Pt 1): 147– 50. doi :10.1042/BST0320147. PMID  14748736.
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  17. ^ Grossi, V; Mollex, D; Vinçon-Laugier, A; Hakil, F; Pacton, M; Cravo-Laureau, C (2015年5月1日). 「嫌気性細菌におけるモノアルキルグリセロールエーテル脂質およびジアルキルグリセロールエーテル脂質：中温性硫酸還元菌Desulfatibacillum alkenivorans PF2803T株の生合成に関する知見」.応用環境微生物学. 81 (9): 3157–68 . Bibcode :2015ApEnM..81.3157G. doi :10.1128/AEM.03794-14. PMC 4393425. PMID 25724965  . 
  • 米国国立医学図書館医学件名表（MeSH）のエーテル+リン脂質
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