Sfingomyeline Čo je, štruktúra, funkcie, syntéza

Čo je sfingomyeline?

Ten sfingomyelelineelineelineelineeling Je to najhojnejší sfingolipid v živočíšnych tkanivách: jeho prítomnosť bola dokázaná vo všetkých študovaných bunkových membránach. Má štrukturálne podobnosti s fosfatidylcholínom z hľadiska skupiny polárnej hlavy, takže je tiež klasifikovaný ako fosfolipid (fosfosfingolipid).

V 80. rokoch 20. storočia vedec Johann thudichum izoloval éter rozpustnú zložku lipidov z mozgového tkaniva a pokrstil ho ako sfingomyelínu. Neskôr, v roku 1927, bola hlásená štruktúra tohto sfingolipidu N-Acil-esfingosina-1-fosfokolín.

Rovnako ako ostatné sfingolipidy, aj sfingomyeline má funkcie štrukturálnych aj bunkových značiek a je obzvlášť hojné v nervových tkanivách, konkrétne v myelíne, plášťa, ktoré pokrýva a izoluje axóny určitých neurónov.

Jeho distribúcia sa študovala prostredníctvom experimentov subcelulárnej frakcionácie a enzymatickej degradácie so sfingomyelinázami a výsledky naznačujú, že viac ako polovica sfingomyelínu v eukaryotických bunkách sa nachádza v plazmatickej membráne. Závisí to však od typu bunky. Napríklad vo fibroblastoch predstavuje takmer 90% z celkových lipidov.

Deregulácia procesov syntézy a metabolizmu tohto lipidu vedie k rozvoju komplexných patológií alebo lipidózy. Príkladom je dedičná choroba Niemanna-Pick, ktorá sa vyznačuje hepatoesplenomegáliou a progresívnou neurologickou dysfunkciou.

Štruktúra sfingomyelínu

Sfingomyeline je amfipatická molekula zložená z polárnej hlavy a dvoch apolárnych chvostov. Skupina Polar Head je fosfokolínová molekula, takže sa môže zdať podobne ako glyceofosfolipid fosfatidylcholín (PC). Medzi týmito dvoma molekulami však existujú podstatné rozdiely, pokiaľ ide o rozhraní a hydrofóbnu oblasť.

Najbežnejšou základňou v molekule sfingomieline cicavcov je ceramid, ktorý sa skladá z sfhin previesť Medzi uhľovodíkovými reťazcami uhľovodíkových reťazcov. Jeho nasýtený derivát, sfinganín, je tiež bežný, ale je v menšom pomere.

Dĺžka hydrofóbnych chvostov sfingomyeline sa pohybuje medzi 16 a 24 atómami uhlíka a zloženie mastných kyselín sa líši v závislosti od tkaniva.

Napríklad sfingomyelíny bielej hmoty ľudského mozgu, ktoré majú nervickú kyselinu, obsahujú šedú hmotu, ktorá obsahuje hlavne kyselinu stearovú a prevládajúci tvar v doštičkách je araquidonato.

Medzi dvoma reťazcami mastných kyselín sfingomyeline sa vo všeobecnosti vyskytuje rozdiely. To poskytuje membráne špeciálne osobitné vlastnosti a vlastnosti, pokiaľ ide o iné najchudobnejšie membrány v tomto sfingolipide.

V rozhraní molekuly má sfingomyeline skupinu Amida a voľný hydroxyl v uhlíku 3, ktorá môže slúžiť ako darcov molekúl.

Funkcie šírky

-Signalizácia

Produkty metabolizmu sfingozínu-Cerramid, sfinxín, sfinxing 1-fosfát a diacylglycerol-sú dôležité bunkové efektory a okrem iného mu dávajú úlohu vo viacerých bunkových funkciách, ako je apoptóza, vývoj a starnutie, bunková signalizácia,.

-Štruktúra

Vďaka „valcovej“ trojrozmernej štruktúre sfingomyelínu.

V lipidoch a caveolas „balsas“

Lipidové rafty, membránové fázy alebo mikro pomingolipidy, ako je sfingomyeline, niektoré glyceofosfalipidy a cholesterol, predstavujú stabilné platformy pre membránovú proteínovú asociáciu s rôznymi funkciami (receptory, transportéry atď.).

Caveoly sú invaginácia plazmatickej membrány, ktoré prijímajú proteíny s kotvami GPI a sú tiež bohaté na sfingomyelínu.

Vo vzťahu k cholesterolu

Cholesterol, kvôli jeho štrukturálnej tuhosti, významne ovplyvňuje štruktúru bunkových membrán, najmä v aspektoch súvisiacich s plynulosťou, takže sa považuje za základný prvok.

Vďaka tomu, že sfingomyielíny majú darcov a akceptory vodíkového mosta, sa verí, že sú schopné vytvárať „stabilnejšie“ interakcie s molekulami cholesterolu. Preto sa hovorí, že v membránach existuje pozitívna korelácia medzi hladinami cholesterolu a sfingomyelínu.

Syntéza šírky

Syntéza sfingomyelínu sa vyskytuje v komplexe Golgi, kde ceramid transportovaný z endoplazmatického retikula (ER) je modifikovaný prenosom molekuly fosfokolínu z fosfatidylcholínu, s komomitačný. Reakcia je katalyzovaná pomocou SM syntázy (ceramid: fosfatidylcholín fosfokolín prenosáza).

Existuje aj ďalší spôsob výroby sfingomyline, ktorý sa môže vyskytnúť prenosom fosfoetánu. Predpokladá sa, že to môže byť obzvlášť dôležité v niektorých nervových tkanivách bohatých na PE.

Syntázová sfingomyline je umiestnená na luminálnej strane komplexnej membrány Golgi, ktorá sa zhoduje s extra cytoplazmatickou polohou sfingomyelínu vo väčšine buniek.

Kvôli charakteristikám polárnej skupiny sfingomyelínu a zjavnej neprítomnosti špecifických translokácií topologická orientácia tohto lipidu závisí od enzýmu syntázy.

Metabolizmus

Degradácia sfingomyline sa môže vyskytnúť v plazmatickej membráne aj v lyzozómoch. Lyzozomálna hydrolýza na ceramid.5.

Hydrolýza v plazmatickej membráne je katalyzovaná sfingomyielinázou, ktorá pracuje na pH 7.4 a to si vyžaduje pre jeho prevádzku dvojmocné horčík alebo mangánové ióny. Ostatné enzýmy zapojené do metabolizmu a recyklácie sfingomyeline sa nachádzajú v rôznych organelách, ktoré sa navzájom spájajú cez vezikulárne transportné cesty.

Odkazy

1. Barenholz a., & Thompson, T. A. (1999). Sfingomyelín: Biofyzikálne aspekty. Chémia a fyzika lipidov, 102, 29-34.
2. Kanfer, J., & Hakomori, s. (1983). Biochémia sfingolipidov. (D. Hanahan, ed.), Handbook of Lipid Research 3 (1. vydanie.). Plena.
3. Koval, m., & Pagano, r. (1991). Intracelulárny transport a metabolizmus spfingomyelínu. Biochimimický, 1082, 113-125.