Sphingomyelin szerkezet, funkciók, szintézis és metabolizmus

az szfingomielinből Az állati szövetekben a leggyakoribb szfingolipid: jelenléte bizonyított az összes eddig vizsgált sejtmembránban. Strukturális hasonlóságot mutat a poláris fej csoportjában lévő foszfatidil-kolinnal, így foszfolipidként is (foszfor-pingolipid) van besorolva..

Az 1880-as évek évtizedében Johann Thudichum tudós izolált egy éterben oldódó lipid komponenst az agyszövetből, és spingomyelinnek nevezte. Később, 1927-ben ennek a szfingolipidnek a szerkezetét N-acil-szfingozin-1-foszfokolinnal jelentették..

A többi szfingolipidhez hasonlóan a szfingomyelinnek mind szerkezeti, mind celluláris jelátviteli funkciója van, és különösen bőséges az idegszövetekben, különösen a myelinben, egy olyan köpenyben, amely egyes neuronok axonjait fedi le és izolálja..

Eloszlását a szubcelluláris frakcionálás és az enzimes lebontás sphingomyelinázokkal történő kísérleteivel vizsgálták, és az eredmények azt mutatják, hogy az eukarióta sejtekben a szfingomielin több mint fele megtalálható a plazmamembránban. Ez azonban a sejt típusától függ. A fibroblasztokban például az összes lipid közel 90% -át képviseli.

Ennek a lipidnek a szintézisének és metabolizmusának deregulációja komplex patológiák vagy lipidózis kialakulásához vezet. Ilyen például az örökletes Niemann-Pick-betegség, amelyet hepatosplenomegalia és progresszív neurológiai diszfunkció jellemez..

index

• 1 Szerkezet
• 2 Funkciók
  • 2.1 - Jelzés
  • 2.2
• 3 Összefoglalás
• 4 Metabolizmus
• 5 Referenciák

struktúra

A sphingomyelin egy amfipatikus molekula, amely poláris fejből és két apoláris farokból áll. A poláris fejcsoport foszfolin molekula, ezért hasonló lehet a glicerin-foszfolipid foszfatidil-kolinhoz (PC). Azonban a két molekula között jelentős különbségek vannak a határfelület és a hidrofób régió között.

Az emlős sphingomyelin-molekulában a leggyakoribb bázis a ceramid, amely szfingozinból (1,3-dihidroxi-2-amino-4-oktadecénből) áll, amelynek kettős kötése a transz és a 4-es pozíciók szénatomjai között van. A szénhidrogén lánc 5. A telített származék, a szfinganin is gyakori, de kisebb arányban található meg.

A szfingomyelin hidrofób farkának hossza 16-24 szénatom, és a zsírsavak összetétele a szövetektől függően változik..

A humán agy fehéranyagának szfingomielinjei például idegsavat tartalmaznak, a szürke anyagéi főként sztearinsavat tartalmaznak, és a vérlemezkékben a leggyakoribb forma az arachidonát..

Általánosságban elmondható, hogy a sphingomyelin két zsírsav-láncának hossza közötti eltérés van, ami úgy tűnik, előnyös az interpolitációs jelenségek kialakulása a szénhidrogének között az ellentétes monorétegekben. Ez biztosítja a membránt különösen stabil és különleges tulajdonságokkal a többi, szegényebb membrán tekintetében ebben a szfingolipidben..

A molekula határfelületi régiójában a szfingomyelinnek van egy amidcsoportja és a 3-as szénatomban lévő szabad hidroxilcsoport, amely a hidrogénkötések donoraként és akceptoraként szolgálhat az intra- és intermolekuláris kötésekhez, amelyek fontosak az oldalsó domének és interakciók meghatározásában különböző típusú molekulákkal.

funkciók

-jelzés

A szfingozin-ceramid, a szfingozin, a szfingozin-1-foszfát és a diacil-glicerin metabolizmusának termékei fontos sejt-effektorok és szerepet játszanak több sejtes funkcióban, mint például apoptózis, fejlődés és öregedés, sejtjelzés, többek között..

-struktúra

A szfingomyelin háromdimenziós "hengeres" szerkezetének köszönhetően ez a lipid kompaktabb és rendezettebb membrán doméneket képezhet, amelyek fontos szerepet játszanak a fehérje szempontjából, mivel bizonyos integrált membránfehérjékhez specifikus doméneket hozhatnak létre..

A lipid és a caveolas "tutajokban"

A szfingolipidek, például a szfingomielin, néhány glicerin-foszfolipid és koleszterin lipid tutajai, membránfázisai vagy mikrorendszeri doménjei stabil platformokat képviselnek a membránfehérjék különböző funkciókkal (receptorok, transzporterek stb.) Összekapcsolására..

A Caveolae a plazmamembrán invaginációi, amelyek GPI-horgonyokkal rendelkező fehérjéket vesznek fel, és a szfingomyelinben is gazdagok..

A koleszterinhez viszonyítva

A koleszterin szerkezeti merevsége miatt jelentősen befolyásolja a sejtmembránok szerkezetét, különösen a folyékonysággal kapcsolatos szempontok miatt, ezért alapvető elemnek tekinthető..

Mivel a szfingomielinek hidrogénkötésű donorokat és akceptorokat tartalmaznak, úgy vélik, hogy képesek több "stabil" kölcsönhatást kialakítani a koleszterin molekulákkal. Ez az oka annak, hogy pozitív összefüggés van a koleszterin és a szfingomielin szintje között a membránokban..

szintézis

A szfingomielin szintézise a Golgi-komplexben történik, ahol az endoplazmatikus retikulumból (ER) szállított ceramidot egy foszfatolin-molekula foszfatidil-kolinból történő átvitelével, a diacil-glicerin-molekula egyidejű felszabadulásával módosítják. A reakciót SM-szintetáz katalizálja (ceramid: foszfatidil-kolin-foszfolin-transzferáz).

Van még egy másik szfingomielin termelési út, amely előfordulhat, ha a foszfatidil-etanol-amin (PE) foszfoetanol-amint ceramidra visszük át, majd ezt követően foszfoetanol-amin metilezzük. Úgy gondoljuk, hogy ez különösen fontos lehet néhány PE-gazdag idegszövetben.

A szfingomyelin-szintáz a Golgi-komplex membránjának luminális oldalán található, amely egybeesik a sphingomyelin extra citoplazmatikus helyével a legtöbb sejtben..

A szfingomyelin poláris csoportjának jellemzői és a specifikus translokázok nyilvánvaló hiánya miatt ennek a lipidnek a topológiai orientációja az enzimszintáztól függ..

anyagcsere

A szfingomielin lebomlása mind a plazmamembránban, mind a lizoszomokban jelentkezhet. A lizoszomális hidrolízis a ceramid és a foszfokolin a savas szfingomielináztól függ, amely egy oldható lizoszomális glikoprotein, amelynek aktivitása optimális pH-értéke 4,5..

A plazmamembránban a hidrolízist egy 7,4 pH értékű szfingomyelináz katalizálja, és kétértékű magnézium- vagy mangánionokat igényel. A sphingomyelin anyagcseréjében és újrahasznosításában részt vevő egyéb enzimek különböző organellákban találhatók, amelyek egymáshoz kapcsolódnak a vezikuláris közlekedési útvonalakon keresztül.

referenciák

1. Barenholz, Y. és Thompson, T. E. (1999). Sphingomyelin: biofizikai szempontok. A lipidek kémia és fizika, 102, 29-34.
2. Kanfer, J. és Hakomori, S. (1983). Sphingolipid biokémia. (D. Hanahan, szerk.), Lipid Research Handbook 3 (1. kiadás). Plenum Press.
3. Koval, M., és Pagano, R. (1991). A szfingomyelin intracelluláris transzportja és metabolizmusa. Biochimic, 1082, 113-125.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Martin, K. (2003). Molecular Cell Biology (5. kiadás). Freeman, W. H. & Company.
5. Millat, G., Chikh, K., Naureckiene, S., Sleat, D. E., Fensom, A.H., Higaki, K., ... Vanier, M.T. (2001). Niemann-Pick betegség C típus: HE1 mutációk és genotípus / fenotípus korrelációk spektruma az NPC2 csoportban. Am. J. Hum. Genet., 69, 1013-1021.
6. Ramstedt, B., és Slotte, P. (2002). A szfingomielinek membrán tulajdonságai. FEBS Letters, 531, 33-37.
7. Slotte, P. (1999). Sphingomyelin - koleszterin kölcsönhatások biológiai és modellmembránokban. A lipidek kémia és fizika, 102, 13-27.
8. Vance, J. E. és Vance, D. E. (2008). A lipidek, lipoproteinek és membránok biokémiája. A New Comprehensive Biochemistry 36. kötet (4. kiadás). Elsevier.