心磷脂
心磷酸甘油酯(英语:Cardiolipin),一种磷脂,亦称双磷脂丙三醇。是潘伯恩(Mary C. Pangborn)1941年从新鲜的牛心肌中分离出来的,心磷脂广泛存在于植物、微生物、高等动物界。心磷脂主要存在于动物细胞中线粒体的内膜,约15%的心磷脂存在于心肌。
结构
心磷脂(CL)是一种二磷脂酰甘油脂质。两个磷脂酸 部分与中心的甘油主链连接形成二聚结构。因此它有四个烷基并可能带有两个负电荷。由于心磷脂中有四个不同的基链,因此该分子种类的复杂性潜力是巨大的。然而,在大多数动物组织中,心磷脂含有 18 个碳的脂肪烷基链,每个链上有 2 个不饱和键。有人提出,(18:2)4 酰基链构型是 CL 与哺乳纲线粒体内膜蛋白高亲和力的重要结构要求。然而,对分离酶制剂的研究表明,其重要性可能因所检查的蛋白质而异。体外实验表明,CL 对弯曲膜区域具有高亲和力。
由于分子中有两个磷酸盐,每个磷酸盐可以捕获一个质子。尽管它具有对称结构,但电离一种磷酸盐的酸度水平与电离两者的酸度水平截然不同:pK 1 = 3 且 pK 2 \u003e 7.5。因此,在正常生理条件下(pH值约为7),该分子可能仅带有一个负电荷。磷酸酯上的羟基(-OH和-O -)会与中心丙三醇的羟基形成稳定的分子内氢键,从而形成双环共振结构。这种结构捕获一个质子,这对氧化磷酸化非常有帮助。
由于头组形成如此紧凑的自行车结构,因此头组面积相对于由4个酰基链组成的大尾部区域相当小。基于这种特殊结构,荧光线粒体指示剂壬基吖啶橙(NAO)于1982年推出,,后来发现通过与CL结合来靶向线粒体。 NAO具有非常大的头和小尾结构,可以补偿心磷脂的小头和大尾结构,并且以高度有序的方式排列。发表了几项研究,利用 NAO 作为定量线粒体指示剂和线粒体中 CL 含量的指示剂。然而,NAO 受到膜电位和/或 CL 空间排列的影响,因此,使用 NAO 进行完整呼吸线粒体的 CL 或线粒体定量研究是不合适的。但 NAO 仍然代表了一种评估 CL 含量的简单方法。
诞生
心磷酸甘油酯(英文:cardiolipin)一种磷脂,亦称双磷脂酰丙三醇(diphosphatid-ylglycerol)。
1941年,潘伯恩(M.C.Pangborn)从新鲜的牛心肌中分离出来的,显示有梅毒患者血清诊断的特异性抗原。广泛存在于高等动物、植物、微生物界。在动物细胞中主要存在于线粒体的内膜,特别在心肌甚至占总磷脂的15%,在牛心肌的心磷脂中脂肪酸(结构式中以R,R′,R″,R″表示)残基的80—90%是亚油酸。把心磷脂与卵磷脂及胆甾醇以一定的比例混合可用作抗原。
发展
1963年,肯尼迪(E.P.kennedy)阐明了它在动物细胞中是由CDP甘油二与磷脂酰甘油生物合成的。
1971年,M.R.J.Salton等证明在微生物中由2分子的磷酸甘油酯酰丙三醇生物合成1分子的心磷脂。
定量和检测方法
CL 物种的检测、定量和定位是研究线粒体功能障碍和多种人类疾病的病理生理机制的宝贵工具。 CL 使用液相色谱法进行测量,通常与质谱法、质谱成像法、鸟铳脂质组学、离子淌度光谱法、荧光测定法和放射性标记相结合。因此,分析方法的选择取决于实验问题、详细程度和所需的灵敏度。