Sfingomyeline cosa è, struttura, funzioni, sintesi

Cos'è lo sfingomyeline?

IL sfingomyeline È lo sfingolipide più abbondante nei tessuti animali: la sua presenza è stata dimostrata in tutte le membrane cellulari studiate fino ad oggi. Ha somiglianze strutturali con la fosfatidilcolina in termini di gruppo polare della testa, quindi è anche classificato come fosfolipide (fosfosfingolipide).

Nel 1880, lo scienziato Johann Thudichum isolava un componente lipidico solubile in éter dal tessuto cerebrale e lo battezzò come sfingomyeline. Più tardi, nel 1927, la struttura di questo sfingolipide fu segnalata come N-Acil-Esfingosina-1-fosfocolina.

Come gli altri sfingolipidi, lo sfingomyeline ha funzioni sia strutturali e di segnaletica cellulare, ed è particolarmente abbondante nei tessuti nervosi, in particolare nella mielina, una guaina che copre e isola gli assoni di alcuni neuroni.

La sua distribuzione è stata studiata attraverso il frazionamento subcellulare e gli esperimenti di degradazione enzimatica con sfingomielinasi e i risultati indicano che si trova oltre la metà della sfingomyeline nelle cellule eucariotiche. Tuttavia, questo dipende dal tipo di cella. Nei fibroblasti, ad esempio, rappresenta quasi il 90% dei lipidi totali.

La deregolamentazione dei processi di sintesi e metabolismo di questo lipidico portano allo sviluppo di patologie complesse o lipidosi. Un esempio di questi è la malattia ereditaria di Niemann-Pick, caratterizzata da epatogalia e disfunzione neurologica progressiva.

Struttura della sfingomyeline

Sfingomyeline è una molecola anfipatica composta da una testa polare e due code apolari. Il gruppo della testa polare è una molecola di fosfocolina, quindi può sembrare simile alla fosfatidilcolina gliceofosfolipidica (PC). Tuttavia, ci sono differenze sostanziali rispetto alla regione interfacciale e idrofobica tra queste due molecole.

La base più comune in una molecola di sfingomieline mammifero è la ceramide, composta da sfina trans Tra i carboni delle posizioni 4 e 5 della catena di idrocarburi. Il suo derivato saturo, la sfinganina, è anche comune, ma è in una proporzione minore.

La lunghezza delle code idrofobiche della sfingomyeline varia tra 16 e 24 atomi di carbonio e la composizione degli acidi grassi varia a seconda del tessuto.

Le sfingomieline della sostanza bianca del cervello umano, ad esempio, hanno acido nerico, quelle della materia grigia contengono acido principalmente stearico e la forma prevalente nelle piastrine è araquidonato.

Vi è generalmente una disparità di lunghezza tra le due catene di acidi grassi della sfingomyeline, che sembra favorire i fenomeni di "interdigitazione". Ciò fornisce alla membrana una particolare proprietà e proprietà particolari rispetto ad altre membrane più povere di questo sfingolipide.

Nella regione interfacciale della molecola, la sfingomyeline ha un gruppo Amida e un idrossile libero in carbonio 3, che può fungere da donatori e accettori di ponti idrogeno per legami intra-intermolari, importanti nella definizione di domini laterali e interazione con vari tipi di molecole.

Funzioni dello shingomieline

-Segnalazione

Sfingosina Metabolismo Prodotti-Cerramide, sfinxina, sfingendo 1-fosfato e diacilglicerolo-sono importanti effettori cellulari e gli danno un ruolo in più funzioni cellulari, come l'apoptosi, lo sviluppo e l'invecchiamento, la segnalazione cellulare, tra gli altri.

-Struttura

Grazie alla struttura tre -dimensionale "cilindrica" ​​della sfingomielin.

Nelle "balsas" lipidiche e caveolas

Le zattere lipidiche, le fasi di membrana o i micro calcolipidi come sfingomyeline, alcuni glyceofosfalipidi e colesterolo, rappresentano piattaforme stabili per l'associazione della proteina della membrana con varie funzioni (recettori, trasportatori, ecc.).

Le caveolas sono invaginazioni della membrana plasmatica che reclutano proteine ​​con ancore GPI e sono anche ricche di sfingomyeline.

In relazione al colesterolo

Il colesterolo, a causa della sua rigidità strutturale, influisce in modo significativo sulla struttura delle membrane cellulari, in particolare negli aspetti legati alla fluidità, quindi è considerato un elemento essenziale.

Grazie al fatto che gli sfingomielieri hanno sia donatori che accettori di idrogeno bridge, si ritiene che siano in grado di formare più interazioni "stabili" con molecole di colesterolo. Questo è il motivo per cui si dice che esista una correlazione positiva tra i livelli di colesterolo e sfingomyeline nelle membrane.

Sintesi di Shingomielin

La sintesi di sfingomyeline si verifica nel complesso del Golgi, dove la ceramide trasportata dal reticolo endoplasmatico (ER) viene modificata dal trasferimento di una molecola di fosfocolina dalla fosfatidilcolina, con il rilascio concomitante di una molecola di diacilglicerolo. La reazione è catalizzata dalla sintasi SM (ceramide: fosfatidilcolina fosfocolina transferasi).

C'è anche un altro modo di produzione di sfingomyeline che può verificarsi trasferimento di fosfoetano. Si pensa che questo possa essere particolarmente importante in alcuni tessuti nervosi ricchi di PE.

La Sintasi sfingomyeline si trova sul lato luminale della membrana del complesso del Golgi, che coincide con la posizione citoplasmatica extra della sfingomyeline nella maggior parte delle cellule.

A causa delle caratteristiche del gruppo polare di sfingomyeline e dell'apparente assenza di traslocasi specifiche, l'orientamento topologico di questo lipide dipende dall'enzima sintasi.

Metabolismo

La degradazione di sfingomyeline può verificarsi sia nella membrana plasmatica che nei lisosomi. Idrolisi lisosomiale in ceramide.5.

L'idrolisi nella membrana plasmatica è catalizzata da una sfingomielinasi che funziona a pH 7.4 e questo richiede ioni di bilancia di magnesio o manganese per il suo funzionamento. Altri enzimi coinvolti nel metabolismo e nel riciclaggio della sfingomyeline si trovano in diversi organelli che si collegano tra loro attraverso le strade di trasporto vescicolare.

Riferimenti

1. Barenholz e., & Thompson, T. E. (1999). Sfingomielin: aspetti biofisici. Chimica e fisica dei lipidi, 102, 29-34.
2. Kanfer, j., & Hakomori, s. (1983). Biochimica sfingolipid. (D. Hanahan, ed.), Manuale di ricerca lipidica 3 (1 ° ed.). Plenum Press.
3. Koval, m., & Pagano, R. (1991). Trasporto intracellulare e metabolismo di spphingomyelin. Biochimico, 1082, 113-125.