Sphingomyeline Was ist Struktur, Funktionen, Synthese

Was ist die Sphingomyeline??

Der Sphingomyeline Es ist das am häufigsten vorkommende Sphingolipid in tierischen Geweben: Seine Anwesenheit wurde in allen bisher untersuchten Zellmembranen nachgewiesen. Es hat strukturelle Ähnlichkeiten mit Phosphatidylcholin in Bezug auf die polare Kopfgruppe, daher wird es auch als Phospholipid (Phosposphingolipid) klassifiziert.

In den 1880er Jahren isolierte der Wissenschaftler Johann Thudichum eine Éter-lösliche Lipidkomponente aus dem Gehirngewebe und taufte ihn als Sphingomyeline ab. Später, im Jahr 1927, wurde über die Struktur dieses Sphingolipids berichtet als als N-Acil-eSfingosina-1-phosphocolin.

Struktur der Sphingomyine. Wikimedia Commons.

Wie die anderen Sphingolipide hat die Sphingomyeline sowohl strukturelle als auch Zellbeschilderungsfunktionen und ist besonders in Nervengeweben, insbesondere in Myelin, eine Scheide, die die Axone bestimmter Neuronen bedeckt und isoliert.

Seine Verteilung wurde durch subzelluläre Fraktionierung und enzymatische Abbauversuche mit Sphingomyelinasen untersucht, und die Ergebnisse zeigen, dass mehr als die Hälfte der Sphingomyeline in eukaryotischen Zellen in der Plasmamembran vorkommt. Dies hängt jedoch vom Zelltyp ab. In Fibroblasten zum Beispiel entspricht es fast 90% der Gesamtlipide.

Die Deregulation der Synthese- und Metabolismusprozesse dieser Lipid führt zur Entwicklung komplexer Pathologien oder Lipidose. Ein Beispiel dafür ist die erbliche Krankheit von Niemann-Pick, die durch Hepatoesplenomegalie und fortschreitende neurologische Dysfunktion gekennzeichnet ist.

Struktur der Sphingomyine

Sphingomyeline ist ein amphipatisches Molekül, das aus einem polaren Kopf und zwei apolaren Schwänzen besteht. Die polare Kopfgruppe ist ein Phosphocolin -Molekül, so dass sie Glycepholipid -Phosphatidylcholin (PC) ähnlich erscheinen kann. Es gibt jedoch wesentliche Unterschiede in Bezug auf die Grenzflächen- und hydrophobe Region zwischen diesen beiden Molekülen.

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Die häufigste Basis in einem Säugetier -Sphingomielin -Molekül ist Ceramid, das aus Sphins besteht trans Unter den Kohlenstoffen der Positionen 4 und 5 der Kohlenwasserstoffkette. Sein gesättigter Derivat, das Sphinganin, ist ebenfalls häufig, aber es ist in geringerem Verhältnis.

Die Länge der hydrophoben Schwänze der Sphingomyeline liegt zwischen 16 und 24 Kohlenstoffatomen, und die Zusammensetzung von Fettsäuren variiert je nach Gewebe.

Die Sphingomyeline der weißen Substanz des menschlichen Gehirns haben beispielsweise nerische Säure, die von grauen Substanz enthalten hauptsächlich Stearinsäure, und die vorherrschende Form in Blutplättchen ist Araquidonato.

Es gibt im Allgemeinen eine Längeunterschiede zwischen den beiden Fettsäuren der Sphingomyeline, die das Phänomen des „Interfigitation“ zu bevorzugen scheint. Dies vermittelt der Membran eine besondere Eigenschaften und Eigenschaften in Bezug auf andere ärmste Membranen in diesem Sphingolipid.

In der Grenzflächenregion des Moleküls verfügt die Sphingomyeline über eine Amida-Gruppe und ein kostenloses Hydroxyl in Kohlenstoff 3, das als Spender und Akzeptoren von Wasserstoffbrücken für intra-intertermolekulare Bindungen dienen kann, was für die Definition von lateralen Domänen und die Interaktion mit verschiedenen Arten wichtig ist von Molekülen.

Funktionen des Shingomielins

-Signalisierung

Sphingosin-Metabolismus-Produkt-Cerramid-, Sphinxin-, Sphinxing-1-Phosphat- und Diacylglycerol-sind wichtige zelluläre Effektoren und geben ihm eine Rolle bei mehreren zellulären Funktionen wie Apoptose, Entwicklung und Alterung, Zellsignalübertragung, unter anderem.

-Struktur

Dank der dreidimensionalen „zylindrischen“ Struktur des Sphingomyelins.

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In Lipid und Caveolas "Balsas"

Lipidflöße, Membranphasen oder Mikropomingolipide wie Sphingomyeline, einige Glycephalipipide und Cholesterin sind stabile Plattformen für das Membranprotein -Assoziation mit verschiedenen Funktionen (Rezeptoren, Transporter usw.).

Caveolas sind Invaginationen der Plasmamembran, die Proteine ​​mit GPI -Anker rekrutieren und auch reich an Sphingomyeline sind.

In Bezug auf Cholesterinspiegel

Das Cholesterinspiegel beeinflusst aufgrund seiner strukturellen Starrheit die Struktur von Zellmembranen, insbesondere in Aspekten, die mit der Fluidität verbunden sind.

Dank der Tatsache, dass die Sphingomyieline sowohl Spender als auch Wasserstoffbrückenakzeptoren haben, wird angenommen, dass sie in der Lage sind, „stabilere“ Wechselwirkungen mit Cholesterinmolekülen zu bilden. Aus diesem Grund gibt es eine positive Korrelation zwischen Cholesterin- und Sphingomyeline -Spiegeln in Membranen.

Shingomielin -Synthese

Die Synthese der Sphingomyeline tritt im Golgi -Komplex auf. Die Reaktion wird durch die SM -Synthase katalysiert (Ceramid: Phosphatidylcholin -Phosphocolin -Transferase).

Es gibt auch eine andere Art der Sphingomyeline -Produktion, die durch den Transfer von Phosphoethan auftreten kann. Es wird angenommen, dass dies in einigen Nervengeweben, die reich an PE reich sind, besonders wichtig sein kann.

Die Synthase -Sphingomyeline befindet sich auf der luminalen Seite der Golgi -Komplexmembran, die mit der zusätzlichen zytoplasmatischen Position der Sphingomyeline in den meisten Zellen zusammenfällt.

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Aufgrund der Eigenschaften der polaren Gruppe der Sphingomyeline und des offensichtlichen Fehlens spezifischer Translokasen hängt die topologische Ausrichtung dieses Lipids vom Synthase -Enzym ab.

Stoffwechsel

Der Abbau der Sphingomyeline kann sowohl in der Plasmamembran als auch in den Lysosomen auftreten. Lysosomale Hydrolyse zur Keramide.5.

Die Hydrolyse in der Plasmamembran wird durch eine Sphingomyielinase mit pH 7 katalysiert.4 und das erfordert für seinen Betrieb zweiwertige Magnesium- oder Manganionen. Andere Enzyme, die am Stoffwechsel und des Recyclings der Sphingomyeline beteiligt sind.

Verweise

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