Sfingomyeline hva er, struktur, funksjoner, syntese

Hva er sfingomyeline?

De sfingomyeline Det er det mest tallrike sfingolipid i dyrevev: tilstedeværelsen har blitt bevist i alle cellemembranene som er studert til dags dato. Den har strukturelle likheter med fosfatidylkolin når det gjelder den polare hodegruppen, så den er også klassifisert som fosfolipid (fosfosfingolipid).

På 1880-tallet isolerte forskeren Johann Thudichum en Éter-oppløselig lipidkomponent fra hjernevev og døpt ham som en sfingomyeline. Senere, i 1927, ble strukturen til denne sfingolipiden rapportert som N-Acil-esfingosina-1-fosfokolin.

I likhet med de andre sfingolipidene har sfingomyeline både strukturelle og cellesignalfunksjoner, og er spesielt rikelig i nervevev, spesielt i myelin, en skjede som dekker og isolerer aksonene til visse nevroner.

Distribusjonen har blitt studert gjennom subcellulær fraksjonering og enzymatiske nedbrytningseksperimenter med sfingomyelinaser, og resultatene indikerer at mer enn halvparten av sfingomyeline i eukaryote celler er funnet i plasmamembranen. Dette avhenger imidlertid av celletypen. I fibroblaster, for eksempel, representerer det nesten 90% av totale lipider.

Dereguleringen av syntese- og metabolismeprosessene for denne lipidet fører til utvikling av komplekse patologier eller lipidose. Et eksempel på disse er den arvelige sykdommen til Niemann-Pick, preget av Hepatoesplenomegaly og progressiv nevrologisk dysfunksjon.

Struktur av sfingomyeline

Sphingomyeline er et amfipatisk molekyl sammensatt av et polært hode og to apolare haler. Den polare hodegruppen er et fosfokolinmolekyl, så det kan virke som glyceofosfolipid fosfatidylkolin (PC). Imidlertid er det vesentlige forskjeller med hensyn til grensesnittet og hydrofobe regionen mellom disse to molekylene.

Den vanligste basen i et pattedyr sfingomieline molekyl er ceramid, sammensatt av sphin trans Blant karbonatomer i posisjonene 4 og 5 i hydrokarbonkjeden. Det mettede derivatet, sfinganinet, er også vanlig, men det er i mindre andel.

Lengden på de hydrofobe halene i sfingomyeline varierer mellom 16 og 24 karbonatomer, og sammensetningen av fettsyrer varierer avhengig av vevet.

Spingomyelinene i den hvite materien av den menneskelige hjernen, for eksempel, har nerisk syre, de av gråstoffer inneholder hovedsakelig stearinsyre, og den utbredte formen i blodplater er araquidonato.

Det er generelt en lengdeforskjell mellom de to kjedene med fettsyrer i sfingomyeline, som ser ut til å favorisere "interdigitering" -fenomen. Dette gir membranen en spesiell spesielle egenskaper og egenskaper med hensyn til andre fattigste membraner i denne sfingolipid.

I grensesnittregionen i molekylet har sfingomyeline en AMIDA-gruppe og en fri hydroksyl i karbon 3, som kan tjene som givere og akseptorer av hydrogenbroer for intra-intermolekylære bindinger, viktig i definisjonen av laterale domener og interaksjon med forskjellige typer av molekyler.

Funksjoner av shingomieline

-Signalering

Sfingosinmetabolismeprodukter-cerramid, sfinxin, sfinxing 1-fosfat og diacylglyserol-er viktige cellulære effektorer og gir det en rolle i flere cellulære funksjoner, for eksempel apoptose, utvikling og aldring, cellesignalering, blant andre.

-Struktur

Takk til den "sylindriske" tre -dimensjonale strukturen i Sphingomyelin.

I lipid og caveolas "Balsas"

Lipidflåter, membranfaser eller mikropomingolipider som sfingomyeline, noen glyceofosfalipider og kolesterol, representerer stabile plattformer for membranproteinforeningen med forskjellige funksjoner (reseptorer, transportører, etc.).

Caveolas er invaginasjoner av plasmamembranen som rekrutterer proteiner med GPI -anker og er også rike på sfingomyeline.

I forhold til kolesterol

Kolesterol, på grunn av dens strukturelle stivhet, påvirker strukturen av cellemembraner betydelig, spesielt i aspekter relatert til fluiditet, så det regnes som et essensielt element.

Takket være det faktum at Sphingomyielins har både givere og hydrogenbro -akseptorer, antas det at de er i stand til å danne mer "stabile" interaksjoner med kolesterolmolekyler. Dette er grunnen til at det sies at det er en positiv sammenheng mellom kolesterol og sfingomyelinivå i membraner.

Shingomielin syntese

Syntesen av sfingomyelinjen forekommer i Golgi -komplekset, der ceramiden som transporteres fra endoplasmatisk retikulum (ER) modifiseres ved overføring av et fosfokolinmolekyl fra fosfatidylkolin, med samtidig frigjøring av en diacylglycerolmolekulær, med samtidig frigjøring av en diacylglycerolmolekule. Reaksjonen katalyseres av SM -syntasen (ceramid: fosfatidylkolin fosfokololin transferase).

Det er også en annen måte å sfingomyelineproduksjon som kan oppstå ved overføring av fosfoetan. Det antas at dette kan være spesielt viktig i noen nervevev rikt på PE.

Syntase sfingomyeline er lokalisert på luminalsiden av Golgi -kompleksmembranen, som sammenfaller med den ekstra cytoplasmatiske plasseringen av sfingomyeline i de fleste celler.

På grunn av egenskapene til den polare gruppen av sfingomyeline og det tilsynelatende fraværet av spesifikke translokaser, avhenger den topologiske orienteringen til denne lipiden av syntaseenzymet.

Metabolisme

Nedbrytningen av sfingomyeline kan oppstå både i plasmamembranen og i lysosomene. Lysosomal hydrolyse til ceramid.5.

Hydrolysen i plasmamembranen katalyseres av en sfingomyielinase som fungerer ved pH 7.4 Og det krever divalente magnesium- eller manganioner for dens drift. Andre enzymer som er involvert i metabolismen og resirkulering av sfingomyeline finnes i forskjellige organeller som kobles sammen med hverandre gjennom vesikulære transportveier.

Referanser

1. Barenholz, og., & Thompson, t. OG. (1999). Sphingomyelin: Biofysiske aspekter. Kjemi og fysikk av lipider, 102, 29-34.
2. Kanfer, J., & Hakomori, S. (1983). Sfingolipid biokjemi. (D. Hanahan, red.), Håndbok for lipidforskning 3 (1. utg.). Plenum Press.
3. Koval, m., & Pagano, r. (1991). Intracellulær transport og metabolisme av sppingomyelin. Biokimisk, 1082, 113-125.