O ácido fosfatídico ou fosfatidato , é um fosfolipídio pertencente à família dos glicerofosfolipídios ou fosfoglicerídeos, que estão presentes em todas as membranas biológicas. É o fosfolipídio mais simples e funciona como precursor de outros glicerofosfolipídios mais complexos, embora não seja encontrado em grandes quantidades.
Em E. coli, por exemplo, representa menos de 0,5% do total de fosfolipídios da membrana plasmática e muda rapidamente devido ao seu papel como intermediário biossintético.
Representação de Fisher para o ácido fosfatídico (Fonte: Mzaki via Wikimedia Commons)
Este precursor fosfolipídeo é formado pela acilação dos grupos hidroxila do glicerol 3-fosfato com duas moléculas de ácido graxo ativadas e acredita-se que esteja presente em virtualmente todas as membranas biológicas.
A cardiolipina, um importante fosfolipídio presente na membrana mitocondrial e na membrana plasmática de bactérias e arquéias, é composta por duas moléculas de ácido fosfatídico ligadas a uma molécula de glicerol.
O ácido lisofosfatídico, ou seja, uma molécula de ácido fosfatídico sem um grupo acila, participa como uma molécula intermediária em muitos processos de sinalização extracelular.
Estrutura química
Como a maioria dos fosfolipídios, o ácido fosfatídico é uma molécula anfipática com duas extremidades de hidrofilicidade oposta: uma extremidade polar hidrofílica e caudas apolares hidrofóbicas.
Como mencionado anteriormente, esse é o fosfolipídio mais simples, pois sua "cabeça" ou grupo polar é composto apenas pelo grupo fosfato que está ligado ao carbono na posição 3 de uma molécula de glicerol.
Suas caudas apolares são formadas por duas cadeias de ácidos graxos esterificadas em carbonos nas posições 1 e 2 do glicerol 3-fosfato. Esses ácidos graxos têm comprimentos e graus de saturação variados.
Normalmente, o comprimento dos ácidos graxos anexados varia de 16 a 24 átomos de carbono; e foi determinado que o ácido graxo ligado ao carbono 2 é geralmente insaturado (presença de ligações duplas carbono-carbono), embora isso dependa do organismo considerado, uma vez que nos plastídios vegetais é um ácido graxo saturado.
Biossíntese
A biossíntese do ácido fosfatídico é o ponto de ramificação da síntese dos outros glicerofosfolipídios. Começa com a ativação de ácidos graxos pela adição de uma porção de CoA, uma reação catalisada pela acil-CoA sintetase, que produz acil-CoA.
Existem diferentes isoformas dessa enzima encontradas no retículo endoplasmático e na mitocôndria, mas as reações ocorrem da mesma forma que nos procariotos.
A primeira etapa "comprometida" da via biossintética é a transferência da molécula de acil-CoA para glicerol 3-fosfato, uma reação catalisada por uma glicerol 3-fosfato aciltransferase associada com a membrana externa da mitocôndria e com o retículo endoplasmático.
Acredita-se que o produto dessa reação, um ácido lisofosfatídico (uma vez que possui apenas uma cadeia de hidrocarboneto), seja transferido da mitocôndria para o retículo endoplasmático para realizar a segunda reação de acilação.
Resumo gráfico da síntese do ácido fosfatídico (Fonte: Krishnavedala via Wikimedia Commons)
A enzima que catalisa esta etapa é conhecida como 1-acilglicerol 3-fosfato aciltransferase, abundante na membrana do retículo endoplasmático e transferindo especificamente ácidos graxos insaturados para o carbono na posição 2 da molécula de 1-acilglicerol 3-fosfato.
O ácido fosfatídico assim formado pode ser hidrolisado pela fosfatase do ácido fosfatídico em 1,2-diacilglicerol, que pode então ser usado para a síntese de fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina.
Outras formas de produção
Uma via alternativa para a produção de ácido fosfatídico que envolve a "reciclagem" de moléculas de 1,2-diacilglicerol tem a ver com a participação de enzimas quinase específicas que transferem grupos fosfato para o carbono na posição 3 do diacilglicerol.
Outra é a partir da hidrólise de outros fosfolipídios, catalisada por enzimas conhecidas como fosfolipases. Um exemplo desse processo é a produção de ácido fosfatídico a partir da fosfatidilcolina graças à ação da fosfolipase D, que hidrolisa a ligação entre a colina e o grupo fosfato do 1,2-diacilglicerol 3-fosfato.
Biossíntese em plantas
A produção de ácido fosfatídico em plantas está associada a quatro compartimentos diferentes de células vegetais: os plastídios, o retículo endoplasmático, a mitocôndria e o complexo de Golgi.
A primeira etapa na via é a mesma descrita anteriormente, e uma glicerol 3-fosfato aciltransferase participa de cada compartimento para transferir o grupo acil-CoA ativado para o carbono 1 de uma molécula de glicerol 3-fosfato.
A síntese é completada por uma enzima chamada ácido lisofosfatídico aciltransferase após a transferência de outro grupo acila para a posição C3 do ácido lisofosfatídico.
Em plastídios de plantas, essa enzima transfere seletivamente ácidos graxos saturados de comprimento correspondente com 16 átomos de carbono. Este é um atributo particular dos lipídios sintetizados nessas organelas.
Recursos
O ácido fosfatídico é o fosfolipídio precursor de muitos fosfolipídios, galactolipídios e triglicerídeos em muitos organismos. Portanto, é uma molécula essencial para as células, embora não cumpra funções estruturais diretas.
Em animais, um dos produtos de sua hidrólise enzimática, o 1,2-diacilglicerol, é utilizado para a formação de triacilglicerídeos ou triglicerídeos por transesterificação com uma terceira molécula de ácido graxo ativada (associada a uma porção de CoA).
Os triglicerídeos são moléculas importantes de reserva energética dos animais, pois a oxidação dos ácidos graxos neles presentes leva à liberação de grandes quantidades de energia e de precursores e intermediários em outras vias metabólicas.
Outro produto de sua hidrólise, o ácido lisofosfatídico, é um importante segundo mensageiro em algumas vias de sinalização extracelular que envolvem sua ligação a receptores na superfície de outras células envolvidas na tumorigênese, angiogênese e respostas imunes, entre outras.
Suas funções como molécula sinalizadora incluem sua participação na indução da proliferação celular, diminuição da apoptose, agregação plaquetária, contração do músculo liso, quimiotaxia, invasão de células tumorais, entre outras.
Nas bactérias, o ácido fosfatídico é necessário durante um processo de troca de fosfolipídios de membrana que fornece à célula moléculas "osmoprotetoras" conhecidas como "oligossacarídeos derivados de membrana".
Referências
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