Diacylglycerolen (DAGs), ook bekend als diglyceriden, zijn neutrale glycerolipiden bestaande uit een glycerol-ruggengraat veresterd met twee vetzuurketens, meestal op de sn-1- en sn-2-posities. Deze veelzijdige lipiden fungeren als belangrijke metabolische intermediairen, intracellulaire second messengers en structurele componenten betrokken bij membraanorganisatie en cellulaire signaleringsroutes.
Chemische Structuur
DAG-moleculen bestaan uit een centraal glycerol-deel met twee hydrofobe vetzuurketens die kunnen variëren in lengte, verzadigingsgraad en stereochemische positie. Deze structurele diversiteit genereert talrijke moleculaire soorten, zoals 1-stearoyl-2-arachidonoyl-sn-glycerol, dat vaak wordt geproduceerd tijdens fosfolipase C-gemedieerde hydrolyse van fosfatidylinositol-fosfaten. Er bestaan drie regio-isomere vormen (1,2-, 1,3- en 2,3-DAG), waarbij 1,2-sn-DAG overheerst in biologische systemen door enzymatische stereospecificiteit. De sn-2-acylketen neemt vaak een gebogen conformatie aan, aanvankelijk parallel aan de lipid bilayer voordat hij uitlijnt met de sn-1-keten.
Fysieke Eigenschappen
In pure toestand vertonen DAGs polymorf gedrag, waaronder β′-kristallijne fasen (stabiele monokline structuren met gekantelde koolwaterstofketens), lamellaire arrangementen en fluïde fasen. Door hun kleine polaire kopgroep ten opzichte van hun acylketens bevorderen DAGs negatieve membraan-curvature. Wanneer ze in fosfolipid-bilagen worden ingebouwd, neigen ze tot segregatie in DAG-verrijkte microdomeinen, induceren ze dehydratatie van naburige fosfolipid-kopgroepen en lokaliseren ze ongeveer twee methyleen-eenheden dieper in de membraankern vergeleken met omringende lipiden. Deze eigenschappen faciliteren membraanfusie en de vorming van niet-lamellaire lipidfasen.
Biosynthese en Metabolisme
DAGs worden voornamelijk gegenereerd via twee belangrijke routes: defosforylering van fosfatidezuur in de Kennedy-route en fosfolipase C-gemedieerde hydrolyse van membraanfosfolipiden. Deze reacties verbinden DAG-metabolisme met de biosynthese van triacylglycerolen, fosfatidylcholine en fosfatidylethanolamine. Lipin-familie fosfatidezuur-fosfatasen en diacylglycerol-acyltransferase (DGAT)-enzymen reguleren de interconversie tussen fosfatidezuur, DAG en triacylglycerolen. De regioisomeer-samenstelling wordt verder verfijnd door acylketen-remodellering gekatalyseerd door lipasen en acyltransferasen.
