מבנה Sphingomyelin, פונקציות, סינתזה ומטבוליזם

ה sphingomyelin זהו הספינגוליפיד השופע ביותר ברקמות בעלי חיים: נוכחותו הוכחה בכל קרום התא שנחקר עד כה. יש דמיון מבניים עם phosphatidylcholine בקבוצה של הקוטב הראש, ולכן הוא מסווג גם כמו phospholipid (phosphosphingolipid).

בעשור של 1880s, המדען יוהן Thudichum מבודד רכיב שמנים באתר מסיס מהרקמות במוח בשם זה sphingomyelin. מאוחר יותר, בשנת 1927, המבנה של זה shingolipid דווח כ N-acyl-sphingosine-1-phosphocholine.

כמו ספינגוליפיד אחר, יש ספינגומיילין הוא פונקציות איתות מבניות הסלולר, והוא במיוחד בשפע ברקמת עצב, במיוחד המיאלין מכסה ומבודדים אקסונים של נוירונים מסוימים.

החלוקה נחקרה על ידי ניסויים חלוקים subcellular ושפלה אנזימטי עם sphingomyelinase, והתוצאות מצביעות על כך שיותר ממחצית ספינגומיילין בתאים איקריוטיים ממוקמת על הממברנה. עם זאת, זה תלוי בסוג התא. ב fibroblasts, למשל, הוא מייצג כמעט 90% של שומנים.

הסרת הפיקוח על תהליכים של סינתזה ומטבוליזם של השומן הזה להוביל לפיתוח של פתולוגיות מורכבות או ליפידוזיס. דוגמה לכך היא מחלה תורשתית Niemann-Pick, המאופיינת על ידי hepatosplenomegaly ו תפקוד נוירולוגי מתקדמת.

אינדקס

• 1 מבנה
• 2 פונקציות
  • 2.1 - איתות
  • 2.2 - מבנה
• 3 סיכום
• 4 מטבוליזם
• 5 הפניות

מבנה

Sphingomyelin הוא מולקולה amphipathic המורכב ראש הקוטב ושני זנבות אפולריים. קבוצת הראש הקוטבית היא מולקולה של phosphocholine, כך שזה עשוי להיראות דומה phosphatidylcholine glycerophospholipid (PC). עם זאת, ישנם הבדלים משמעותיים לגבי אזור interfacial ו הידרופובי בין שתי המולקולות.

הבסיס הנפוץ ביותר במולקולה הוא ceramide יונקים ספינגומיילין מורכב sphingosine (1,3-dihydroxy-2-אמינו-4-octadecene), בעל קשר כפול טרנס בין פחמנים בעמדות 4 ו 5 של שרשרת פחמימנים. נגזר הרווי שלה, sphinganine, הוא גם נפוץ, אבל הוא בפרופורציות נמוכות.

אורכו של זנבות הידרופובי של טווחים sphingomyelin 16-24 אטומי פחמן ואת הרכב חומצות שומן משתנה בהתאם הרקמה.

ספינגומיילין בחומר הלבן של המוח האנושי, למשל, יש חומצה nervonic, התאים האפורים מכילים חומצה סטארית בעיקר, ואת הצורה השכיחה במספר טסיות הדם הוא arachidonate.

יש בדרך כלל הבדל באורך בין הרשתות שתי חומצות שומניות של ספינגומיילין, אשר נראה לטובת תופעות של "interdigitating" פחמימנים ב monolayers ההפך. זה מספק את הממברנה עם יציבות מסוימת ומאפיינים מיוחדים ביחס אחרים, עניים ממברנות זה sphingolipid..

באזור interfacial של המולקולה, ספינגומיילין יש קבוצה אמידה וכן הידרוקסיל בחינם ב- C-3, אשר יכול לשמש תורמי acceptors לאג"ח מימן אג"ח מולקולאריים תוך חשוב בתחומים בהגדרה בצד אינטראקציה עם סוגים שונים של מולקולות.

פונקציות

-שילוט

מוצרים של חילוף חומרים -ceramida sphingosine, sphingosine, sphingosine 1-פוספט ו diacilglicerol- הוא והשפיע תאיים חשובים ולתת לו תפקיד פונקציות הסלולר מרובים, כגון אפופטוזיס, פיתוח הזדקנות, איתות תאית, וכו '.

-מבנה

בזכות המבנה התלת-ממדי "גלילי" של ספינגומיילין, השומנים הזה עלול להיווצר תחומים של יותר הממברנה הקומפקטי ומסודר, שיש לה השלכות תפקודיות חשוב מנקודת המבט חלבון, שכן הם יכולים להקים תחומים ספציפיים עבור כמה חלבונים בממברנה אינטגרלי.

ב lipid ו caveolas "רפסודות"

רפסודות שומנים, שלבי קרום או ספינגומיילין ספינגוליפיד תחומי מייקרו הורה, כמה פוספוגליצריד וכולסטרול עבור העמותה מייצגות פלטפורמות חלבון קרום יציבות עם פונקציות שונות (קולטנים, מובילים, וכו ').

Caveolae הם invaginations של הממברנה פלזמה כי לגייס חלבונים עם עוגנים GPI והם עשירים גם sphingomyelin.

ביחס לכולסטרול

כולסטרול, בשל קשיחות מבנית שלו, משפיע באופן משמעותי על המבנה של קרום התא, במיוחד בהיבטים הקשורים נזילות, ולכן הוא נחשב מרכיב חיוני.

מכיוון שלספינגומלינים יש תורמים של תורמי מימן ומקבילים, הם מאמינים שהם מסוגלים ליצור אינטראקציות "יציבות" יותר עם מולקולות כולסטרול. זו הסיבה לכך הוא אמר כי קיים מתאם חיובי בין רמות הכולסטרול ו sphingomyelin בקרום.

סינתזה

הסינתזה של ספינגומיילין מתרחשת במתחם גולגי, שבו ceramide מועבר מן reticulum endoplasmic (ER) הוא שונה על ידי העברת phosphocholine מן מולקולת phosphatidylcholine, עם שחרורו הקשור של מולקולה אחת של diacylglycerol. התגובה מזורזת על ידי synthase SM (ceramide: transferase phosphocholine phosphatidylcholine).

ישנה עוד דרך לייצר ספינגומיילין יכול להתרחש על ידי העברת phosphoethanolamine מן phosphatidylethanolamine (PE) כדי ceramide, עם מתילציה עוקבות של phosphoethanolamine. הוא חשב כי זה עשוי להיות חשוב במיוחד בכמה רקמות העצבים PE.

synthase ספינגומיילין ממוקם בצד לומינל של הממברנה של מתחם גולגי, אשר עולה בקנה אחד עם מיקום ציטופלסמית תוספת של ספינגומיילין ברוב התאים.

בשל המאפיינים של הקבוצה הקוטבית של sphingomyelin ואת העדר לכאורה של translocases ספציפיים, האוריינטציה הטופולוגית של השומן הזה תלוי סינתזה האנזים..

מטבוליזם

השפלה של sphingomyelin יכול להתרחש הן קרום פלזמה ו lysosomes. הידרוליזה ליזוזומלית ל ceramide ו phosphocholine תלוי sphingomyelinase חומצי, גליקופרוטין lysosomal מסיס שפעילותם יש pH אופטימלי סביב 4.5.

הידרוליזה של קרום הפלזמה הוא מזרז על ידי sphingomyelinase שעובד ב pH 7.4 ו דורש מגנזיום דו-מימדי או יונים מנגן לתפקד. אנזימים אחרים המעורבים בחילוף החומרים והמיחזור של sphingomyelin נמצאים באברונים שונים המחוברים זה לזה דרך נתיבי התחבורה שלפוחית.

הפניות

1. Barenholz, Y., & Thompson, T. E. (1999). Sphingomyelin: היבטים ביופיזיים. כימיה ופיסיקה של ליפידים, 102, 29-34.
2. קנפר, ג ', והאקומורי, (1983). ביוכימיה ספינגוליפידית. (ד 'האנהאן, עורכים), מדריך מחקר ליפידים 3 (מהדורה ראשונה). מליאת העיתונות.
3. Koval, M., & Pagano, R. (1991). תחבורה תאית ומטבוליזם של sphingomyelin. ביוכימיק, 1082, 113-125.
4. לודש, ח ', ברק, א., קייזר, ק. א., קריגר, מ., ברצ'שר, א., פלויג, ה., מרטין, ק. (2003). ביולוגיה תא מולקולרית (מהדורה 5). פרימן, וו. ח.
5. מילאט, ג ', צ'יק, ק', Naureckiene, S., Sleat, D.E., Fensom, A.H, היגאקי, ק ', ... Vanier, M. (2001). Niemann-Pick מחלות סוג C: ספקטרום של מוטציות HE1 ו גנוטיפ / קורלציות פנוטיפ בקבוצת NPC2. Am. J. Hum. ג 'אנט, 69, 1013-1021.
6. Ramstedt, B., & Slotte, P. (2002). תכונות ממברנה של sphingomyelins. FEBS מכתבים, 531, 33-37.
7. Slotte, P. (1999). Sphingomyelin - אינטראקציות כולסטרול בממברנות ביולוגיות ומודל. כימיה ופיסיקה של ליפידים, 102, 13-27.
8. Vance, J. E., & Vance, D. E. (2008). ביוכימיה של ליפידים, ליפופרוטאינים וממברנות. בביוכימיה מקיפה חדשה כרך 36 (מהדורה 4). אלסבייר.