スフィンゴミエリンの構造、機能、合成および代謝



の スフィンゴミエリン それは動物組織で最も豊富なスフィンゴ脂質です：その存在は今日までに研究されたすべての細胞膜で証明されました。それは極性頭部の群においてホスファチジルコリンと構造的類似性を有するので、それはリン脂質（ホスホエスフィンゴ脂質）としても分類される。.

1880年代の10年間で、科学者Johann Thudichumは脳組織からエーテル可溶性脂質成分を単離し、それをスフィンゴミエリンと名付けました。後で、1927年に、このスフィンゴ脂質の構造はN-アシル - スフィンゴシン-1-ホスホコリンとして報告されました.

他のスフィンゴ脂質と同様に、スフィンゴミエリンは、構造的および細胞内の両方のシグナル伝達機能を有し、特に神経組織、特にミエリン、特定のニューロンの軸索を覆って隔離する鞘に豊富に存在する。.

その分布は、細胞内分画およびスフィンゴミエリナーゼによる酵素的分解の実験を通じて研究されており、その結果は、真核細胞中のスフィンゴミエリンの半分以上が原形質膜中に見出されることを示している。しかし、それは細胞型に依存します。線維芽細胞では、例えば、それは総脂質のほぼ90％を占めます。.

この脂質の合成および代謝の過程の規制緩和は、複雑な病状またはリピドーシスの発症をもたらす。これらの例は、肝脾腫大および進行性の神経学的機能不全を特徴とする遺伝性ニーマンピック病である。.

索引

  • 1つの構造
  • 2つの機能
    • 2.1 - シグナリング
    • 2.2 - 構造
  • 3まとめ
  • 4代謝
  • 5参考文献

構造

スフィンゴミエリンは、極性の頭と2つの無極性の尾から構成される両親媒性分子です。極性頭部はホスホコリンの分子であるため、グリセロリン脂質ホスファチジルコリン（PC）に似ているように見えるかもしれません。しかしながら、これら２つの分子間の界面領域および疎水性領域に関しては実質的な違いがある。.

哺乳動物のスフィンゴミエリン分子における最も一般的な塩基は、４位と４位の炭素の間にトランスの二重結合を有する、スフィンゴシン（１，３−ジヒドロキシ−２−アミノ−４−オクタデセン）からなるセラミドである。炭化水素鎖の5。その飽和誘導体、スフィンガニンも一般的ですが、それはより小さな割合で発見されています.

スフィンゴミエリンの疎水性尾部の長さは16〜24個の炭素原子の範囲であり、そして脂肪酸の組成は組織に依存して変化する。.

例えば、ヒトの脳の白質のスフィンゴミエリンはネルボン酸を有し、灰白質のものは主にステアリン酸を含み、血小板中の優勢な形態はアラキドン酸塩である。.

一般に、スフィンゴミエリンの２つの脂肪酸鎖の間に長さの不一致があり、これは反対の単層中の炭化水素間の「交互嵌合」現象を支持するように思われる。これは、このスフィンゴ脂質中の他のより貧弱な膜に関して、膜に特定の安定性および特別な性質を与える。.

分子の界面領域では、スフィンゴミエリンは炭素3中にアミド基および遊離ヒドロキシルを有し、これは分子内および分子間結合のための水素結合の供与体および受容体として役立ち、ラテラルドメインおよび相互作用の定義において重要である。分子の種類が異なる.

機能

-サイネージ

スフィンゴシン - セラミド、スフィンゴシン、スフィンゴシン1-リン酸およびジアシルグリセロール - の代謝産物は、重要な細胞エフェクターであり、とりわけアポトーシス、発生および老化、細胞シグナル伝達などの複数の細胞機能において役割を果たす。.

-構造

スフィンゴミエリンの三次元「円筒形」構造のおかげで、この脂質はよりコンパクトで秩序のある膜ドメインを形成することができ、それはそれらがいくつかの不可欠な膜タンパク質のための特定のドメインを確立できるため.

脂質とカベオラでは「いかだ」

スフィンゴミエリン、いくつかのグリセロリン脂質およびコレステロールなどのスフィンゴ脂質の脂質ラフト、膜相またはマイクロオーダードメインは、膜タンパク質と様々な機能（受容体、輸送体など）との会合のための安定したプラットフォームを表す。.

カベオラは、タンパク質をGPIアンカーと共に動員する原形質膜の陥入であり、スフィンゴミエリンも豊富である.

コレステロールとの関係で

コレステロールは、その構造的な剛性のために、特に流動性に関連した側面において、細胞膜の構造に大きく影響します。それが、必須要素と考えられている理由です。.

スフィンゴミエリンは水素結合供与体および受容体の両方を有するので、それらはコレステロール分子とより「安定な」相互作用を形成することができると考えられている。これが、膜中のコレステロール値とスフィンゴミエリン値の間に正の相関があると言われる理由です。.

合成

スフィンゴミエリンの合成は、小胞体（ＥＲ）から輸送されるセラミドが、ホスファチジルコリンからのホスホコリン分子の移動によってジアシルグリセロール分子の同時放出を伴って修飾されるゴルジ複合体において起こる。反応はＳＭシンターゼ（セラミド：ホスファチジルコリンホスホコリントランスフェラーゼ）によって触媒される。.

ホスホエタノールアミンをホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）からセラミドに転移させ、続いてホスホエタノールアミンをメチル化することによって起こり得る別のスフィンゴミエリン産生経路もある。これは、いくつかのPEが豊富な神経組織において特に重要であると考えられています.

スフィンゴミエリンシンターゼはゴルジ複合体の膜の内腔側に見出され、これはほとんどの細胞におけるスフィンゴミエリンの余分な細胞質内位置と一致する.

極性基のスフィンゴミエリンの特性および特異的トランスロカーゼの明らかな欠如のために、この脂質の位相幾何学的配向は酵素シンターゼに依存する。.

代謝

スフィンゴミエリンの分解は、原形質膜とリソソームの両方で起こり得る。セラミドとホスホコリンへのリソソーム加水分解は酸性スフィンゴミエリナーゼ、その活性が４．５前後の至適ｐＨを有する可溶性リソソーム糖タンパク質に依存する.

原形質膜における加水分解は、ｐＨ７．４で作用しそして機能するために二価のマグネシウムまたはマンガンイオンを必要とするスフィンゴミエリナーゼによって触媒される。スフィンゴミエリンの代謝および再利用に関与する他の酵素は、小胞輸送経路を介して互いに結合している異なるオルガネラに見出される。.

参考文献

  1. Ｂａｒｅｎｈｏｌｚ、Ｙ．＆Ｔｈｏｍｐｓｏｎ、Ｔ．Ｅ。（１９９９）。スフィンゴミエリン生物物理学的側面脂質の化学と物理学、102、29-34.
  2. Kanfer、J.、＆Hakomori、S.（1983）。スフィンゴ脂質生化学（Ｄ．ハナハン編）、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｌｉｐｉｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３（第１版）。プレナムプレス.
  3. Koval、M.、＆Pagano、R.（1991）。スフィンゴミエリンの細胞内輸送と代謝Biochimic、1082、113-125.
  4. Lodish、H.、Berk、A.、Kaiser、C.A.、Krieger、M.、Bretscher、A.、Ploegh、H.、Martin、K.（2003）。 Molecular Cell Biology（第5版）。 Freeman、W. H.＆Company.
  5. Millat、G.、Chikh、K.、Naureckiene、S.、Sleat、D.E.、Fensom、A.H.、Higaki、K.、... Vanier、M.T.（2001）。ニーマンピック病C型：NPC2群におけるHE1変異のスペクトルと遺伝子型/表現型の相関Ａｍ．Ｊ．Ｈｕｍ。 Genet。、69、1013-1021.
  6. Ramstedt、B.、＆Slotte、P.（2002）。スフィンゴミエリンの膜特性FEBSレター、531、33-37.
  7. Slotte、P。（1999）。生体膜およびモデル膜におけるスフィンゴミエリン - コレステロール相互作用脂質の化学と物理学、102、13-27.
  8. Ｅ．、＆Ｖａｎｃｅ、Ｄ．Ｅ．（２００８）。脂質、リポタンパク質および膜の生化学New Comprehensive Biochemistry Vol.36（4版）に掲載されています。エルゼビア.