Diacylglycerole (DAGs), auch bekannt als Diglyceride, sind neutrale Glycerolipide, die aus einem Glycerin-Rückgrat bestehen, das mit zwei Fettsäureketten verestert ist, typischerweise an den sn-1- und sn-2-Positionen. Diese vielseitigen Lipide dienen als wichtige metabolische Intermediate, intrazelluläre Second Messenger und strukturelle Komponenten, die an der Membranorganisation und zellulären Signalwegen beteiligt sind.
Chemische Struktur
DAG-Moleküle bestehen aus einem zentralen Glycerin-Anteil mit zwei hydrophoben Fettsäureketten, die in Länge, Sättigungsgrad und stereochemischer Position variieren können. Diese strukturelle Vielfalt erzeugt zahlreiche molekulare Spezies, wie 1-Stearoyl-2-arachidonoyl-sn-glycerol, das häufig bei der Phospholipase-C-vermittelten Hydrolyse von Phosphatidylinositolphosphaten entsteht. Es existieren drei regioisomere Formen (1,2-, 1,3- und 2,3-DAG), wobei 1,2-sn-DAG in biologischen Systemen aufgrund enzymatischer Stereospezifität überwiegt. Die sn-2-Acylkette nimmt oft eine gebogene Konformation an, die zunächst parallel zur Lipid-Doppelschicht ausgerichtet ist, bevor sie sich mit der sn-1-Kette ausrichtet.
Physikalische Eigenschaften
Im reinen Zustand zeigen DAGs polymorphes Verhalten, einschließlich β′-kristalliner Phasen (stabile monokline Strukturen mit geneigten Kohlenwasserstoffketten), lamellaren Anordnungen und fluiden Phasen. Aufgrund ihrer kleinen polaren Kopfgruppe im Verhältnis zu ihren Acylketten begünstigen DAGs eine negative Membran-Krümmung. Wenn sie in Phospholipid-Doppelschichten eingebaut werden, neigen sie dazu, sich in DAG-angereicherte Mikrodomänen abzusondern, benachbarte Phospholipid-Kopfgruppen zu entwässern und sich etwa zwei Methylen-Einheiten tiefer im Membran-Kern zu lokalisieren im Vergleich zu umliegenden Lipiden. Diese Eigenschaften erleichtern Membranfusionsereignisse und die Bildung nicht-lamellarer Lipidphasen.
Biosynthese und Metabolismus
DAGs werden hauptsächlich über zwei Hauptwege erzeugt: Dephosphorylierung von Phosphatidsäure im Kennedy-Weg und Phospholipase-C-vermittelte Hydrolyse von Membranphospholipiden. Diese Reaktionen verbinden den DAG-Metabolismus mit der Biosynthese von Triacylglycerolen, Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin. Lipin-Familien-Phosphatidsäure-Phosphatasen und Diacylglycerol-Acyltransferase (DGAT)-Enzyme regulieren die Umwandlung zwischen Phosphatidsäure, DAG und Triacylglycerolen. Die Zusammensetzung der Regioisomere wird weiter durch Acylketten-Remodeling verfeinert, das durch Lipasen und Acyltransferasen katalysiert wird.
