肌醇磷脂（phosphatidylinositol，PI）又稱磷脂醯肌醇，自大豆中提取製得，由磷脂酸和肌醇組成，是細胞內的信使物質，廣泛存在於細胞膜與內質網上，代謝活躍，具有重要的生理功能。在肝臟及心肌中多是一磷酸肌醇磷脂，而在腦中多為二、三磷酸肌醇磷脂。具有極性頭和非極性尾兩性酯類，是細胞膜組分之一。
基本介紹
- 中文名：肌醇磷脂
- 外文名：phosphatidylinositol
- 別名：磷脂醯肌醇
- 提取：大豆
- 解釋：細胞膜組分之一
概述,肌醇磷脂代謝,作用,
概述
肌醇磷脂（phosphatidylinositol，PI）又稱磷脂醯肌醇，自大豆中提取，由磷脂酸和肌醇組成，是細胞內的信使物質，廣泛存在於細胞膜與內質網上，代謝活躍，具有重要的生理功能。在肝臟及心肌中多是一磷酸肌醇磷脂，而在腦中多為二、三磷酸肌醇磷脂。具有極性頭和非極性尾兩性酯類，是細胞膜組分之一。
肌醇磷脂代謝
1953年Hokin等發現乙醯膽鹼作用於胰腺細胞，在有32P_ATP存在下，32P很快與膜磷脂結合，特別是進入肌醇磷脂。後來他發現在神經細胞及腦組織中有肌醇磷脂酶C，它特異水解PI，產生DG及IP；在微粒體及線粒體中，在ATP 存在下，DG可很快合成磷脂酸( PA )，PA在ATP存在下，經CTP磷脂酸胞苷酸轉移酶催化下可形成CDP 一DG。HoKin在1959年提出了Pl合成的循環構想。
1969 年Thompson用腦觀察Pl代謝，發現不僅 l參與反應，PIP及PIP2也與Pl同時改變。他分析了PIP及PIP2的脂肪酸，發現甘油的第一個碳上連結的是C18硬脂酸，第二個碳結合的是花生四烯酸，故認為PIP、PIP2都是從PI 磷酸化而來，分別由PI，PIP激酶的催化。不同組織細胞的PI和PIP激酶在亞細胞組分中分布不同。如視網膜，腫瘤細胞，PI激酶主要與質膜結合，PIP激酶主要在胞漿上清液；大鼠肝細胞的PI激酶在高爾基氏體膜和核膜，PIP激酶與質膜結合。細胞內不僅有使Pl磷酸化的激酶，也有使PIP2水解的磷酸單脂酶，變成PIP及Pl。所以細胞內依賴磷酸激酶及磷酸單脂酶維持著質膜由Pl，PIP及PIP2之間的動態平衡。
PIP2經肌醇磷脂酶C水解後，可生成DG及IP3，DG可再合成PI，lP3經磷酸酶作用，依次從5、4、1位將磷酸水解下來，成Ins1，4P2，Ins1 P及Ins，IP3也可繼續磷酸化，由激酶催化形成lP4，IP5及IP6，這些化合物的功能還有待研究。
作用
肌醇磷脂信號系統以肌醇磷脂代謝循環為基礎, 由多種磷酸磷脂醯肌醇分子和多磷酸肌醇分子及催化代謝的磷脂酶、激酶組成。該信號系統參與調節動、植物細胞生長發育及應答環境刺激等多種生理過程。
肌醇磷脂對高脂血大鼠血脂水平有降低作用，同時具有抑制脂質過氧化的作用。
植物體內肌醇磷脂代謝與滲透脅迫信號轉導：磷酸肌醇代謝在生物感受胞外刺激及信號轉導中起著重要的作用。在此，植物體內的肌醇磷脂代謝途徑，PI-PLC/IP3途徑和磷酸肌醇激酶與滲透脅迫信號轉導之間的聯繫，以及肌醇磷脂代謝參與的滲透脅迫信號轉導與ABA之間的關係。
肌醇磷脂依賴性磷脂酶C(phosphatidylinositol-specific phospholipaseC, PLC)是肌醇磷脂信號系統中的關鍵酶之一。細胞受到外界刺激時，PLC被受體激活，水解膜組分PI(4,5)P2(phosphatidylinositol4,5-bisphosphate)產生雙信使分子IP3(inositol 1,4,5-trisphosphate) 和DAG(diacylglycerol)，調節細胞中Ca2+的濃度和PKC(protein kinase C)的活性。該信號途徑即經典的雙信使途徑。多項研究表明，肌醇磷脂信號系統的多種組分參與了花粉發育過程中的液泡變化及花粉管生長中的囊泡運輸過程。這些組分包括PI(3)P(phosphatidylinositol 3-phosphate)及催化其產生的激酶PI3K、PI(4,5)P2及催化其形成的激酶PIP5K、PLC/IP3/Ca2+、PA(phosphatidicacid)和PLD(phospholipase D)以及IPK (inositolpolyphosphate kinase)和IPP(inositol polyphosphatephosphatase)等。
