स्फिंगोमेलिन: संरचना, कार्य, संश्लेषण और चयापचय - जीवविज्ञान - 2024

Sphingomyelin जानवरों के ऊतकों में सबसे प्रचुर मात्रा sphingolipids है: तारीख को अध्ययन सभी कोशिका झिल्ली में होने के लिये जाना जाता है। इसमें ध्रुवीय सिर समूह के संदर्भ में फॉस्फेटिडिलकोलाइन के साथ संरचनात्मक समानताएं हैं, इसलिए इसे फॉस्फोलिपिड (फॉस्फॉफिंगोलिपिड) के रूप में भी वर्गीकृत किया गया है।

1880 के दशक में, वैज्ञानिक जोहान थुडिचम ने मस्तिष्क के ऊतकों से ईथर में घुलनशील लिपिड घटक को अलग किया और इसे स्फिंगोमाइलिनिन नाम दिया। बाद में, 1927 में, इस स्फिंगोलिपिड की संरचना को एन-एसाइल-स्फिंगोसिन -1 फॉस्फोकोलीन के रूप में बताया गया।

स्फिंगोमेलिन की संरचना (स्रोत: अंग्रेजी विकिपीडिया पर Jag123, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

अन्य स्फिंगोलिपिड्स की तरह, स्फिंगोमेलिन में संरचनात्मक और कोशिका दोनों संकेतन कार्य होते हैं, और विशेष रूप से तंत्रिका ऊतकों में प्रचुर मात्रा में होता है, विशेष रूप से माइलिन में, एक म्यान जो कुछ न्यूरॉन्स के अक्षों को कवर और अलग करता है।

इसके वितरण का अध्ययन सबसिंगुलर अंशांकन और एंजाइमैटिक डिग्रेडेशन एक्सपेरिएंसिंग के साथ स्फिंगोमाइनलिसिस के माध्यम से किया गया है, और परिणाम बताते हैं कि यूकेरियोटिक कोशिकाओं में आधे से अधिक स्फिंगोमाइलिन प्लाज्मा झिल्ली में पाए जाते हैं। हालाँकि, यह सेल प्रकार पर निर्भर करता है। फाइब्रोब्लास्ट्स में, उदाहरण के लिए, यह कुल लिपिड का लगभग 90% है।

इस लिपिड के संश्लेषण और चयापचय प्रक्रियाओं की विकृति जटिल विकृति या लिपिडोसिस के विकास को जन्म देती है। इसका एक उदाहरण वंशानुगत नीमन-पिक बीमारी है, जो हेपेटोसप्लेनोमेगाली और प्रगतिशील न्यूरोलॉजिकल डिसफंक्शन द्वारा विशेषता है।

संरचना

स्फिंगोमेलिन एक एम्फ़िपैथिक अणु है जो एक ध्रुवीय सिर और दो एपोलर पूंछों से बना होता है। ध्रुवीय सिर समूह एक फॉस्फोकोलीन अणु है, इसलिए यह ग्लिसरॉस्फॉस्फोलिड फॉस्फेटिडिलकोलाइन (पीसी) के समान दिखाई दे सकता है। हालाँकि, इन दोनों अणुओं के बीच के अंतर और हाइड्रोफोबिक क्षेत्र के बारे में पर्याप्त अंतर हैं।

एक स्तनधारी स्फिंगोमीलिन अणु में सबसे आम आधार सेरामाइड है, जो स्फिंगोसिन (1,3-डायहाइड्रोक्सी-2-अमीनो-4-ऑक्टाडेसीन) से बना होता है, जिसमें कार्बोन के बीच 4 और पदों में एक ट्रांस डबल बॉन्ड होता है हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के 5। इसकी संतृप्त व्युत्पन्न, स्फिंगैनिन भी आम है, लेकिन कुछ हद तक पाया जाता है।

स्फिंगोमेलिन की हाइड्रोफोबिक पूंछ की लंबाई 16 से 24 कार्बन परमाणुओं तक होती है और ऊतक के आधार पर फैटी एसिड संरचना भिन्न होती है।

उदाहरण के लिए, मानव मस्तिष्क के सफेद पदार्थ में स्फ़िंगोमाइलाइन, नर्वोनिक एसिड होते हैं, ग्रे पदार्थ में मुख्य रूप से स्टीयरिक एसिड होते हैं, और प्लेटलेट्स में प्रचलित रूप अरचिडोनेट है।

आमतौर पर स्फिंगोमीलिन की दो फैटी एसिड श्रृंखलाओं के बीच लंबाई में असमानता होती है, जो विपरीत मोनोलैयर्स में हाइड्रोकार्बन के बीच "इंटरडिजिटेशन" घटनाओं का पक्ष लेती है। यह झिल्ली को अन्य झिल्ली की तुलना में विशेष स्थिरता और विशेष गुण प्रदान करता है जो इस स्फिंगोलिपिड में खराब हैं।

अणु के बीच के क्षेत्र में, स्फिंगोमेलिन का एक समूह होता है और कार्बन 3 पर एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल होता है, जो इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड के लिए हाइड्रोजन बांड दाताओं और स्वीकर्ता के रूप में काम कर सकता है, जो साइड डोमेन और इंटरैक्शन की परिभाषा में महत्वपूर्ण है। विभिन्न प्रकार के अणुओं के साथ।

विशेषताएं

-Signaling

स्फिंगोसिन मेटाबॉलिज्म-स्पैमोसिन, स्फिंगोसीन, स्फिंगोसिन 1-फॉस्फेट और डायसाइलग्लाइसरोल- के उत्पाद महत्वपूर्ण कोशिकीय प्रभावकारक हैं और इसे एपोप्टोसिस, विकास और उम्र बढ़ने, सेल सिग्नलिंग जैसे कई कोशिकीय कार्यों में भूमिका प्रदान करते हैं।

-Structure

स्फिंगोमेलिन की तीन आयामी "बेलनाकार" संरचना के लिए धन्यवाद, यह लिपिड अधिक कॉम्पैक्ट और ऑर्डर किए गए झिल्ली डोमेन बना सकता है, जिसमें प्रोटीन के दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण कार्यात्मक निहितार्थ हैं, क्योंकि यह कुछ अभिन्न झिल्ली प्रोटीन के लिए विशिष्ट डोमेन स्थापित कर सकता है।

लिपिड "राफ्ट्स" और केवला में

लिपिड राफ्ट्स, मेम्ब्रेन फफूंद या स्पिंगोलिपिड्स के माइक्रो डोमेन जैसे कि स्फिंगोमेलिन, कुछ ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स, और कोलेस्ट्रॉल का आदेश दिया, विभिन्न कार्यों (रिसेप्टर्स, ट्रांसपोर्टर्स, आदि) के साथ झिल्ली प्रोटीन के सहयोग के लिए स्थिर प्लेटफार्मों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

कैवियोले प्लाज्मा झिल्ली के आक्रमण हैं जो जीपीआई एंकर के साथ प्रोटीन की भर्ती करते हैं और स्फिंगोमीलिन में भी समृद्ध हैं।

कोलेस्ट्रॉल के बारे में

कोलेस्ट्रॉल, इसकी संरचनात्मक कठोरता के कारण, कोशिका झिल्ली की संरचना को काफी प्रभावित करता है, विशेष रूप से तरलता से संबंधित पहलुओं में, इसीलिए इसे एक आवश्यक तत्व माना जाता है।

चूँकि स्फिंगोमीलिंस में हाइड्रोजन बॉन्ड डोनर और स्वीकर्ता दोनों होते हैं, इसलिए यह माना जाता है कि वे कोलेस्ट्रॉल अणुओं के साथ अधिक "स्थिर" बातचीत बनाने में सक्षम हैं। इस कारण से यह कहा जाता है कि झिल्लियों में कोलेस्ट्रॉल और स्फिंगोमीलिन के स्तर के बीच एक सकारात्मक संबंध है।

संश्लेषण

स्फिग्नोमेलिन का संश्लेषण गोल्गी कॉम्प्लेक्स में होता है, जहां एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) से ले जाने वाले सेरामाइड को फॉस्फेटिडिलकोलाइन से फॉस्फोकोलीन अणु के स्थानांतरण द्वारा संशोधित किया जाता है, जिसमें डायसाइलग्लिसरॉल अणु का सहवर्ती रिलीज होता है। प्रतिक्रिया एस.एम. सिंथेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है (सेरामाइड: फ़ॉस्फेटिडिलकोलाइन फ़ॉस्फ़ोचोलिन ट्रांसफ़ेज़)।

स्फिंगोमाइलिन उत्पादन का एक और मार्ग भी है जो फॉस्फेटाइडेनेलामाइन (पीई) से फॉस्फेटिथेनॉलैमाइन के स्थानांतरण से हो सकता है, जो फास्फेटोएथेनॉलिन के बाद के मिथाइलेशन के साथ, सेरामाइड में होता है। यह कुछ पीई-समृद्ध तंत्रिका ऊतकों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण माना जाता है।

गोल्गी कॉम्प्लेक्स झिल्ली के लुमिनाल पक्ष पर स्फिंगोमेलाइनिन सिंटेज़ पाया जाता है, जो कि अधिकांश कोशिकाओं में स्फिंगोमीलीन के एक्स्ट्राकोप्लास्मिक स्थान के अनुरूप है।

स्पिहंगोमेलिन के ध्रुवीय समूह की विशेषताओं और विशिष्ट ट्रांसलोकैसेस की स्पष्ट अनुपस्थिति के कारण, इस लिपिड का टोपोलॉजिकल अभिविन्यास एंजाइम सिंटेज़ पर निर्भर करता है।

उपापचय

स्फिंगोमाइलिन का अपग्रेड प्लाज्मा झिल्ली और लाइसोसोम दोनों में हो सकता है। लाइसोसोमल हाइड्रोलिसिस सेरेमाइड और फॉस्फोकोलीन अम्लीय स्फिंगोमाइलीनेज पर निर्भर है, एक घुलनशील लाइसोसोमल ग्लाइकोप्रोटीन जिसकी गतिविधि का इष्टतम पीएच 4.5 है।

प्लाज्मा झिल्ली में हाइड्रोलिसिस एक स्फिंगोमाइलेनेज द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है जो पीएच 7.4 पर काम करता है और इसके संचालन के लिए डाइवलेंट मैग्नीशियम या मैंगनीज आयनों की आवश्यकता होती है। स्पैन्जोमेलिन के चयापचय और पुनर्चक्रण में शामिल अन्य एंजाइम विभिन्न ऑर्गेनेल में पाए जाते हैं जो वैस्कुलर परिवहन मार्गों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़ते हैं।

संदर्भ

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