Metabolomics/Metabolites/Lipids / energilagring

Lktionalitet i celler sträcker sig till, men är inte begränsat till, upprätthållande av elektrokemiska gradienter, subcellulär partitionering, signalering av första och andra budbärarceller, energilagring, proteinhandel och membranförankring. Fysiologisk betydelse av lipider är uppenbar när man överväger eller observerar lipidavvikelser, såsom ateroskleros, diabetes, fetma och Alzheimers sjukdom. Lipidomics ” är en systembaserad studie av alla lipider, molekylerna som de interagerar med och deras funktion i en cell.”Upptäckten av olika lipidarter har effektiviserats med framsteg inom mjukjoniseringsmasspektrometri, kombinerat med moderna separationstekniker. Lipidprofiler karakteriseras som ett masspektrum av kompositionen och överflöd av lipider som ingår från ett rålipidextrakt och kan övervakas över tid och när man svarar på specifika stimuli. Integrerad med genomik, proteomik och metabolomik förväntas lipidomik göra det möjligt för forskare att utveckla en bättre förståelse för lipidfunktionalitet i biologiska system. Dessutom förväntar sig forskare en bättre förståelse för lipidbaserade sjukdomsmekanismer, för biomarkörscreening och för övervakning av farmakologisk terapi, som ett resultat av lipidomiska framsteg.

systembiologi innebär en stor inverkan på framtiden för sjukdomsbehandling och förebyggande. Det växande intresset för påverkan av lipider på systembiologi beror till stor del på framsteg inom masspektrometri, vilket möjliggör detaljerade lipidprofiler från minimal provberedning. En av de utvecklande grupperna som är involverade i lipidomanalys, Lipidmetaboliter och vägar strategi, är ett konsortium som har åtagit sig att bestämma den fullständiga lipidom av musmakrofagen och dess svar på en mängd olika stimuli, inklusive oxiderade lipider och lipopolysackarider. Therapeutics förväntas avancera med lipidomics som effekterna av lipider på patologiska tillstånd, och influenser som stör dessa effekter blir bättre förstådda. Integrering av lipidomiska data med genetiska, proteomiska och metabolomiska data visar sig vara en svår strävan, men kommer förmodligen att generera nya modelleringsparadigmer.

http://www.jlr.org/cgi/content/full/47/10/2101

forskning av differentialmjölfettupptag i fettvävnadsdepåer utfördes för att bestämma effekten av detta upptag på kroppsfettfördelning. Måltidsfettspåraren / fettvävnadsbiopsimetoden användes för att jämföra effekterna av måltidsfettinnehåll på fettupptaget i viscerala, överkropps-och underkropps subkutana fettdepåer. Fettinnehållet övervakades hos premenopausala kvinnor. Dessutom spårades Fettsyreintag, från normalfett och fetma måltider, med triolein.

experimentella resultat indikerar att andelen fettupptag i kosten i de tre övervakade depåerna inte var annorlunda mellan måltiderna. Visceral fettansamling stod för cirka fem procent av bortskaffandet av måltidsfett, utan hänsyn till visceral fettmassa. Ämnen som konsumerar normala fettmåltider hade en ökning av upptaget av fettsyra i femoralt fett, som en funktion av benfettmassa. Denna ökning identifieras som en ökad effektivitet i upptaget. Det fanns emellertid ett motsatt mönster som observerades i effekterna av normala fettmåltider på omentalt fett och fetma måltider på alla övervakade fettdepåer. Cirka fyrtio procent av måltidsfett oxiderades, för båda typerna av måltider, efter tjugofyra timmar.

forskare drog slutsatsen att större lårfettvävnad hos kvinnor är direkt förknippad med större effektivitet vid lagring av måltidsfett under specifika energibalansförhållanden. En motsatt trend observerades emellertid i visceralt fett. Dessa slutsatser indikerar möjligheten till olika mekanismer som reglerar fettsyraupptag för olika depåer. Därför kan dessa olika mekanismer också påverka fördelningen av kroppsfett.

http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/content/full/56/10/2589

lipider i Energilagringredigera

lipider är små vattenolösliga biomolekyler som i allmänhet innehåller fettsyror, steroler eller isoprenoidföreningar . Det finns en mängd olika lipider och var och en deltar i olika metaboliska processer unikt. Lipider används som energilagring via fettsyror. Fettsyror består av karboxylsyror fästa vid långa kedjor av kolväten. Dessa är kol som kan sträcka sig från 4 till 36 kol. Fettsyror kan vara mättade, enomättade eller fleromättade beroende på antalet dubbelbindningar fästa vid kolväteskelettet. Till exempel finns mättad laurinsyra (n-Dodeknoic) syra i laurelväxten har ett 12-kolskelett (CH3(CH2)10cooh) med ett 12:0-förhållande kol till dubbelbindning på dess kolvätekedja.

omättade fettsyror såsom palmitoleinsyra (cis-9-Hexadecensyra) och oljesyra (cis-9-Oktadecensyra) har en enkel dubbelbindning mellan 8 och 9-kolet på dess kolväteskelett. Fleromättade fettsyror såsom arakidonsyra (cis-, cis-, cis-, cis-5,6,11,14 – icosatetraensyra) innehöll 4 dubbelbindningar på dess kolväteskelett.

den vanligaste typen av fettsyra som används för energilagring är i form av neutrala fetter. Neutrala fetter är den enklaste typen av lipider och bildas av tre esterbindningar av kolväten till en glycerol som annars kallas triacylglyceroler. Dessa fetter utgör vanliga livsmedel som smör och olivolja.

dessa neutrala fetter är effektiv energilagring eftersom den är helt reducerad och kan lagras vattenfritt. När den är helt reducerad är dessa fettsyror fulla av elektroner som deltar i en process som kallas beta-Oxidation för att producera acetyl CoA som sedan kan integreras i glykolys och citronsyracykel till från energi i form av ATP.

bild 2: Integration av beta-oxidation till andra vägar]

Peer-Review ArticlesEdit

samordnad reglering av hormonkänsligt lipas och lipoproteinlipas i HUMAN fettvävnad IN vivo: konsekvenser för kontroll av fettlagring och fettmobilisering.]

Vad är huvudsyftet med denna artikel? Denna artikel implicerar den viktiga regleringen i två olika lipasenzymer för att bilda fettsyror.

villkor:

vita adipocyter (vita fettceller) -även kända som Unilokulära celler innehåller en stor lipiddropp omgiven av en ring av cytoplasma. Dessa fetter lagras är i ett halvflytande tillstånd, och består främst av triglycerider och kolesterolester.

funktion: utsöndra resistin, adiponektin och leptin.

endotel-ett lager av platta celler som fodrar kroppens slutna inre utrymmen, såsom insidan av blodkärl och lymfkärl (som förmedlar lymf, en mjölkaktig vätska) och hjärtat.

lipogenes-processen genom vilken glukos omvandlas till fettsyror, som därefter förestras till glycerol för att bilda triacylglycerolerna som förpackas i VLDL och utsöndras från levern.

lipoproteiner-någon medlem i en grupp ämnen som innehåller både lipid (fett) och protein. Lipoproteinerna i blodplasma har studerats intensivt eftersom de är transportsättet för kolesterol. (Online Encyclopedia Britannica)

icke-förestrade fettsyror (NEFA)- fraktionen av plasmafettsyror inte i form av glycerolestrar. Med andra ord är det fria fettsyror som flyter i blodet.

hur är den här artikeln relaterad till vad vi hittills har lärt oss i ämnesomsättningen?I vår studie av metabolism av fettsyror som energilagringskälla är reglering och kontroll av enzym avgörande för mängden energitillverkning och energilagring. Denna artikel studerade reglering av lipoproteinlipas (LPL) och hormonkänsligt lipas (HSL) angående fettavsättning och mobilisering av triacylglycerol i vita fettceller . Kontroll av LPL möjliggör aktivering och inaktivering av fettlagring och frisättning i fettvävnader. På samma sätt tillåter kontrollerna av HSL mobilisering av fettsyror till andra vägar för syntes. Från vad vi vet om energilagring från fetter måste en fettsyra först aktiveras i cytosolen där den kommer in i mitokondrierna via karnitinbuss. I mitokondrier sker beta-oxidation av fettsyran för att göra acetylkoenzym A för ATP-syntes. Insulin nämns också i artikeln som ett regulatorhormon. Insulin hämmar beta-oxidation i mitokondrier men tillåter processen med fettsyrasyntes att inträffa. När kroppen är i behov av energi, eller brist på glukos, inducerar kroppen Glukagonhormon för att tillåta sockersyntes genom glukoneogenes. Aktiveringen av glukagon tillåter fettsyra att aktiveras i vilken kan komma in i mitokondrier för acetyl CoA att syntetisera. Acetyl CoA i deltar således i ATP-syntes och lagring.

hämning av mitokondriell BETA-OXIDATION som en mekanism för hepatotoxicitet]

vad är syftet med denna artikel? Integration av Information: det viktiga med beta-oxidation för att undvika biologisk dysfunktion.

villkor:

hepatotoxicitet-skador på levern av kemikalier som produceras i kroppen.

hepatocyter-majoriteten av dessa celler ses i levern och mitokondrier. Dessa celler är involverade i proteinsyntes, proteinlagring och omvandling av kolhydrater, syntes av kolesterol, gallsalter och fosfolipider och avgiftning, modifiering och utsöndring av exogena och endogena substanser.

steatos-processen som beskriver den onormala retentionen av lipider i en cell. Det återspeglar en försämring av de normala processerna för syntes och nedbrytning av triglyceridfett.

translokation – processen att flytta protein av en cell till en annan del av cellen.

ketogenes-nedbrytningen av fettsyra för att bilda ketonkroppar.

hur är den här artikeln relaterar till vad vi har lärt oss hittills Det Metabolism?Denna artikel diskuterar svårighetsgraden av interna biologiska skador som kan uppstå om fettsyran beta-oxidation hämmas. Som Anteckningar är beta-oxidation avgörande för människan eftersom ATP-metabolism genom fettsyra ger det mesta av ATP i kroppen. I kroppen bryts triacylglycerol ner via beta-oxidation i mitokondrier för att ge acetyl CoA, som kan gå in i citronsyracykeln för att ge energi. Acetyl CoA är en viktig molekyl i kroppen, inte bara för att ge ATP men tillåta andra processer såsom syntes av ketonkroppar för hjärtat. Hämning av beta-oxidation kan förvärvas av genetikprekursor eller genom läkemedel. Dessa nefa Dietylaminoetoxihexestrol, perhexilinmaleat och amiodaron är de vanliga skadliga drogerna som skjuter upp beta-oxidation i kroppen . Dessa läkemedel används ofta för hjärt-kärlsjukdomar. Med beta-oxidation hämmade problematiska konsekvenser såsom Mikrovesikulär steatos, mitokondriella Cytopatier och olika medfödda fel uppstår. Pankreas syndrom uppträder också med sådan inhibering.

medelkedjig fettsyrametabolism och energiförbrukning: fetma behandling implikationer]

vad är syftet med denna artikel? Jämför och kontrast energilagring och energiförbrukning av medelkedjiga fettsyror och långkedjiga fettsyror metabolism.

villkor:

långkedjiga fettsyror-fettsyror som har 14 eller mer kol fäster.

medelkedjiga fettsyror-fettsyror som har 8-10 kol.

chylomikroner – stora lipoproteinpartiklar som skapas i tunntarmen. Chylomikroner transporterar fettsyra genom blodet och till mitochrondria.

termogenes-processen för produktion av värme i en organism.

Omega-oxidation – en process som liknar beta-oxidation men oxidationen involverar kubokol från karboxylgruppen i fettsyran (wikipedia).

Peroxisomal-oxidation – processen att omvandla väteperoxid till syre och vatten innan den kan sönderdelas för att bilda den mycket reaktiva hydroxylradikalen.

hur är den här artikeln relaterar till vad vi har lärt oss hittills Det Metabolism?I denna artikel ökar medelkedjiga fettsyror med 8-10 kol länge aktiviteten av lipas och absorberar därmed tarmen i mycket snabbare takt än långkedjiga fettsyror. Studien visade att medelkedjiga fettsyror inte behöver ett lipoprotein för transport men kan transportera direkt till mitokondrier via portalcirkulation för beta-oxidation. I detta dokument sker annan oxidativ process såsom omega-oxidation och peroxisomal-oxidation i levern. Som tidigare sett behöver långkedjig fettsyra någon form av transport till andra organ genom blodet. Oftast med långkedjiga fettsyror krävs en karnitinbuss för att få fettsyran i mitokondrierna för att göra beta-oxdation. Med medelkedjiga fettsyror behövs inte en skyttel. Energiintag och lagras från medelkedjiga fettsyror metabolism är mycket mer tillräcklig än långkedjiga fettsyror. Ungefär 13% mer energiintag jämfört med långkedjiga fettsyror (Papamandjaris, Macdougall, Jones, s. 1209). Vi ser än medelkedjiga fettsyror metabolism är effektivare där intag och lagring av energi är större än för långkedjiga fettsyror. Den

Web ResourcesEdit

webbsida Titel: fettsyra Oxidation

URL : http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/thcme/fatty-acid-oxidation.html

Vad är syftet med denna webbplats? Integration av lipidmetabolismderivat till andra vägar för energisyntes och energilagring.

termer:

lipoproteinlipas-LPL använder lipoproteinlipas för att hydrolysera lipider.

hormonkänsligt lipas-det fungerar för att hydrolysera triacylglyceroler från lipiddroppen och frigöra fettsyror och glyceroler. (Wikipedia).

cAMP – en sekundär budbärare som används för signaltransduktion.

Beta-adrenerg receptor-någon av olika cellmembranreceptorer som kan binda med epinefrin och besläktade ämnen som aktiverar eller blockerar verkan av celler som innehåller sådana receptorer. Dessa celler initierar fysiologiska svar såsom att öka hastigheten och kraften för sammandragning av hjärtat samt avkopplande bronkial och vaskulär glatt muskel (den fria ordlistan).

g-proteiner-fungerar som” molekylära omkopplare”, som växlar mellan ett inaktivt guanosindifosfat (BNP) och aktiverar guanosintrifosfat (GTP) bundet tillstånd, vilket slutligen fortsätter att reglera nedströms cellprocesser (wikipedia).

hur är den här webbplatsen relaterad till vad vi har lärt oss i ämnesomsättningen?Detta är en bra plats på alla vägar som involverar fettsyrametabolism. Dessa inkluderar beta-oxidation, reglering av vägar, ketogenes och klinisk betydelse av fettsyror. Vi har pratat om alla dessa processer och den här webbplatsen fokuserar verkligen på detaljerna i varje process. En annan väg som visas på denna sida är mobilisering av fetter i adipocyter inducerade av hormonkänsligt lipas. Denna väg visar hur fettceller omvandlas till glycerol.

webbplats Titel: WKU Bio 113-lipider

URL : http://bioweb.wku.edu/courses/BIOL115/Wyatt/Biochem/Lipid/lipid1.htm

villkor:

mättad fettsyra-en fettsyra med kolkedja som inte har några dubbelbindningsegenskaper.

omättad fettsyra (mono och poly) – en fettsyra som innehåller minst en dubbelbindning (enomättad) eller många dubbelbindningar (fleromättade) på sin kolkedja.

Hydrofillisk-den polära delen av fettsyran. Detta är typiskt karboxylgruppsdelen av fettsyran.

hydrofob-den icke-polära delen av fettsyran. Detta är typiskt kolkedjedelen av fettsyran.

triglycerider-en fettsyra med en glycerol ryggrad ansluta till tre fettsyra. Detta är ofta känt som ‘neutrala fetter’ och triglycerider lagrar energi.

hur är den här webbplatsen relaterad till vad vi har lärt oss i ämnesomsättningen?Denna webbplats ger bra information om neutrala fetter som involverar energiproduktion och lagring. I ämnesomsättningen lärde vi oss att fettsyror är en bra energikälla eftersom den är helt reducerad och kan lagras vattenfritt. Denna webbplats visar skillnaderna i mättad och omättad fettsyra och orsaker som gör triglycerider till en energilagringsmolekyl.

Webbsidans Titel : Mobilisering och Cellupptag av lagrade fetter (triacylglyceroler) med animering – PharmaXChange.info

webbadress : http://pharmaxchange.info/press/2013/10/mobilization-and-cellular-uptake-of-stored-fats-triacylglycerols-with-animation/

Vad är syftet med denna webbplats? Innehåller viktig information om mobilisering och cellulärt upptag av fetter och fettsyror.

termer:

Lipiddropparfettsyror och fetter lagras i fettvävnad i lipiddroppar som har en struktur med en kärna av steroler och triacylglyceroler omgivna av ett lager fosfolipider. Fosfolipidskiktet omges av hydrofoba membranproteiner som kallas perilipiner.

hur är den här webbplatsen relaterad till vad vi har lärt oss i ämnesomsättningen?Detta är en bra sida som täcker mobilisering och cellulärt upptag av fettsyror och den har en användbar animering som kan hjälpa till att visualisera processen.

webbplats Titel: vägar

URL : http://ull.chemistry.uakron.edu/Pathways/index.html

Vad är syftet med denna webbplats? Ge ett flödesschema över fettsyrasyntes och dess anslutning till alla metaboliska vägar i kroppen för att ge energi. Denna webbplats är en bra källa när man studerar för Metabolism.

villkor:

transaminering-reaktionen mellan en aminosyra och en alfa-keto-syra. Aminogruppen överförs från den förstnämnda till den senare; detta resulterar i att aminosyran omvandlas till motsvarande sackarios-keto-syra, medan reaktanten sackarios-keto-syra omvandlas till motsvarande aminosyra (om aminogruppen avlägsnas från en aminosyra, lämnas en sackarios-keto-syra kvar (wikipedia).

deaminering-avlägsnandet av aminogruppen på en molekyl (wikipedia).

hur är den här webbplatsen relaterad till vad vi har lärt oss i ämnesomsättningen?Vikten av integration av vägar är avgörande för att lära sig metabolism. Genom att integrera vägarna för fettsyrasyntes till fettsyraoxidation visar hur energi är utbyte och lagras.

KEGG väg och MetaCyc

anabola

oxidativ fosforylering : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00190.html

fettsyrasyntes : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00061.html

fettsyraförlängning i mitokondrier : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00062.html

katabolisk

syntes och nedbrytning av ketonkroppar : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00072.html

Metabolism

fettsyrametabolism : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00071.html

Nelson, Ld; Cox, Mm, Lipider. I Lehninger principer för biokemi, 4 ed.; W. H. Freeman och företag: New York, 2005.

Frayn, kn; Coppack, Sw; Fielding, ba; Humphreys, SM, samordnad reglering av hormonkänsligt lipas och lipoproteinlipas i human fettvävnad in vivo: konsekvenser för kontrollen av fettlagring och fettmobilisering. Framsteg inom Enzymreglering 1995, 35, 163-178.

Fromenty, B.; Pessayre, D., hämning av mitokondriell beta-oxidation som en mekanism för hepatotoxicitet. Farmakologi & Läkemedel 1995, 67, (1), 101-154.

Papamandjaris, AA; Macdougall, de; Jones, PJH, medelkedjig fettsyrametabolism och energiförbrukning: fetma behandling implikationer. Life Sciences 1998, 62, (14), 1203-1215.