Sfingosiini süntees, struktuur, funktsioonid ja haigused



The sfingosiin on keeruline aminoalkohol, mis on väga oluline, sest see on üldiselt sfingolipiidide prekursorikomponent. Kõige olulisemad komplekssed fosfolipiidid või sfingolipiidid on sfingomüeliin ja glükosfingolipiidid. Need täidavad spetsiifilisi funktsioone närvirakkude membraanide struktuuri säilitamisel, võimaldades nende funktsioone täita.

Kõigil sfingolipiididel on ühine, et nad on moodustatud sama põhiainega, tseramiidiga, mis koosneb sfingosiinist ja atsetüül-CoA-st, mistõttu seda nimetatakse ka N-acilespingosiiniks.

Keerulistes fosfolipiidides on sfingomüeliin üks aju ja närvikoe kõige olulisemaid ja rikkalikke. Seda leitakse peamiselt müeliini katte koostisosana, mis katab närve.

Kuigi glükosfingolipiidid on glükoosi sisaldavad sfingolipiidid. Kõige olulisemate hulka kuuluvad tserebrosiidid (galaktotserebrosiid ja glükotserebrosiid) ja gangliosiidid. Need viimased sekkuvad närviimpulsside edastamisse, sest nad vastavad närvilõpmetele.

On ka teisi, nagu globidod ja sulfatiidid, mis on osa kogu organismi plasmamembraanidest, mis on olulised membraaniretseptoritena..

Indeks

  • 1 Kokkuvõte
  • 2 Struktuur
  • 3 Funktsioonid
    • 3.1 Sfingosiin
    • 3.2 Sfingosiini derivaat (sfingosiin-1-fosfaat)
  • 4 Sfingosiini puudusest põhjustatud haigused
    • 4.1 Farberi lipogranulomatoos või Farberi haigus
  • 5 Viited

Süntees

Aminoalkoholi sfingosiin sünteesitakse endoplasmaatilises retiikulumis. Sünteesiprotsess toimub järgmiselt:

Aminohappe seriin, mis aktiveerub pärast püridoksaalfosfaadiga seondumist mangaanioonide juuresolekul, seondub palmitoüül-CoA-ga, moodustades 3-ketoesfinganiini. See reaktsioon annab CO2.

Sfingosiin moodustub pärast kahte redutseerimisetappi. Ensüüm 3-ketoesfinganiini reduktaas sekkub esimesesse. See reaktsioon kasutab NADPH-d H-doonorina+, moodustades dihüdrospftosiini.

Teises etapis toimib sfinganiini reduktaasi ensüüm flavoproteiini osalusel, kus saadakse sfingosiin..

Teisest küljest võib sfingosiini sünteesida sfingolipiidide katabolismi abil. Näiteks kui sfingomüeliin on hüdrolüüsitud rasvhape, tekivad fosforhape, koliin ja sfingosiin..

Struktuur

Aminoalkoholi sfingosiini keemiline nimetus on 2-amino-4-oktadekeen-1,3-diool. Keemilist struktuuri võib kirjeldada kui süsivesiniku ahelat, mis koosneb kokku 18 süsinikuaatomist koos aminorühma ja alkoholirühmaga.

Funktsioonid

Sfingosiin

Normaalsetes tingimustes kasutatakse sfingolipiidide katabolismiga toodetud sfingosiini uute sfingolipiidide taastamiseks ja moodustumiseks..

Sfingosiin sekkub rakulise metaboolse regulatsiooni protsessidesse, mis on seotud lipiidi signalisatsiooniteedega kui rakuvälise vahendajaga, mis mõjutab proteiinkinaasi C, mis kontrollib rakkude kasvu ja surma protsessis osalevaid ensüüme.

Samuti toimib see teise intratsellulaarse sõnumitoojana. See aine suudab rakutsükli peatada, indutseerides raku programmeeritud rakusurma või apoptoosi.

Selle funktsiooni tõttu on see tekitanud huvi teadlaste vastu vähiraviks koos kasvaja nekroosifaktoriga α.

Sfingomüeliinide lagunemise suurenemine põhjustab sfinganiini ja sfingosiini akumulatsiooni (sfingoid-alused). Need kõrge kontsentratsiooniga ained pärsivad rakumembraanide nõuetekohast toimimist.

See sfingosiini akumulatsioon võib tekkida mürgistuse korral, kui tarbitakse fumonisiinidega saastunud terasid, Fusarium seente poolt toodetud mükotoksiinide tüüpi ladustamise ajal..

Fumonisiin inhibeerib ensüümi ceramiidi süntetaasi, mille tulemuseks on keramiidi (N-atsüülsfingosiini) moodustumine..

Samas ei võimalda see sfingomüeliini sünteesi, mistõttu sfingosiin koos sfinganiiniga kontsentreerub liiga palju, põhjustades kahjulikke mõjusid..

Saadud sfingosiinist (sfingosiin-1-fosfaat)

Sfingosiini fosforüülimisest kahe ensüümi (sfingosiini kinaasi 1 ja sfingosiini kinaasi 2) abil moodustub selle sfingosiin-1-fosfaat..

Sfingosiin-1-fosfaadil on oma prekursorile vastupidine mõju. See stimuleerib rakkude kasvu (mitogeenne), ennetades isegi vähiravis kasutatavate ravimite apoptootilist toimet, st selle toime on antiapoptootiline.

Seda ainet on leitud suurtes kontsentratsioonides mitmesugustes pahaloomulistes protsessides ja kasvaja kudedes. Lisaks on selle lipiidse aine retseptorite liialdatud ekspressioon.

Teisest küljest toimib sfingosiin-1-fosfaat koos ceramiidi 1-fosfaadiga immuunrakkude reguleerimises, seondudes nimetatud rakkudes esinevate spetsiifiliste retseptoritega..

Eriti esinevad lümfotsüüdid seda tüüpi retseptoreid, mida meelitab sfingosiin-1-fosfaat. Nii, et lümfotsüüdid lahkuvad lümfisõlmedest, liiguvad nad lümfisõlmedesse ja hiljem vereringesse..

Siis keskenduvad nad sfingolipiidi sünteesimise kohale ja nii nad osalevad põletikulistes protsessides..

Kui lümfotsüüdid seonduvad ainega oma retseptori kaudu ja indutseerivad rakulise vastuse, siis nad internaliseerivad retseptorid kas nende ringlussevõtuks või nende hävitamiseks.

Seda tegevust täheldasid teadlased, kes on välja töötanud sfingosiin-1-fosfaadiga sarnaseid aineid, et hõivata spetsiifilisi retseptoreid, et stimuleerida retseptori internaliseerumist ja hävimist, põhjustamata raku aktivatsiooni ja vähendades seega immuunvastust.

Seda tüüpi aine on eriti kasulik immunosupressiivse ravina autoimmuunhaiguste puhul, nagu hulgiskleroos.

Sfingosiinipuuduse põhjustatud haigused

Farberi lipogranulomatoos või Farberi tõbi

See on harvaesinev haigus, millel on autosoomne retsessiivne pärilik iseloom, väga harva, ainult 80 juhtumit on teatatud kogu maailmas.

Haiguse põhjus on ASAH1 geeni mutatsioon, mis kodeerib happe lüsosomaalset ceramidaseensüümi. Selle ensüümi ülesandeks on hüdrolüüsida keramiid ja muundada see sfingosiiniks ja rasvhapeteks.

Ensüümi puudumine põhjustab keramiidi akumulatsiooni, mis on puudus, mis ilmneb esimestel elukuudel (3–6 kuud). Haigus ei ilmne kõigil mõjutatud isikutel ühesugusel viisil, jälgides kergeid, mõõdukaid ja raskeid juhtumeid.

Kergetel juhtudel on pikem eluiga, jõudes noorukieas ja isegi täiskasvanueas, kuid raske vorm on elu alguses alati surmav.

Haiguse kõige sagedasemateks kliinilisteks ilminguteks on: kõri ärritus, mis on tingitud kõri sattumisest kõhupiirkonda, mis võib põhjustada afooniat, mis on tingitud vokaalsete nööride põletikust, dermatiidist, skeleti deformatsioonist, valust, põletikust, halvatusest, neuroloogilisest halvenemisest või vaimsest pidurdamisest..

Rasketel juhtudel võib see esineda loote hüdropside, hepatosplenomegaalia, letargia ja granulomatoosse infiltratsiooniga retikuloendoteliaalse süsteemi kopsudes ja organites, näiteks põrnas ja maksas, väga lühikese elueaga.

Kui eluiga on pikem, puudub spetsiifiline ravi, ravitakse ainult sümptomeid.

Viited

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Fumonisiinide tarbimine ja inimeste tervise kahjustamine. Rahvatervis Mehhiko. 2010; 52 (5): 461-467. Saadaval aadressil: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Sfingosiini ja tseramiidi kinaaside roll. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE jt. Sfingolipiidid ja vähk: ceramiid ja sfingosiin-1-fosfaat rakusurma ja ravimiresistentsuse reguleerimisel. Tulevik Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sfingosiin-1-fosfaat ja selle S1P1 retseptor: immuunvastuse regulaatorid. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Saadaval Scielos. Org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harperi biokeemia. 12 ava väljaanne, Redaktsioon The Modern Manual. DF Mehhiko.