Sphingolipids विशेषताओं, कार्य, समूह, संश्लेषण और चयापचय

sphingolipids वे जैविक झिल्ली में मौजूद लिपिड के तीन प्रमुख परिवारों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं। ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड्स और स्टेरोल्स की तरह, वे हाइड्रोफिलिक ध्रुवीय क्षेत्र और एक हाइड्रोफोबिक एपोलर क्षेत्र के साथ एम्फीपैथिक अणु हैं।.

उन्हें पहली बार 1884 में जोहान एल डब्ल्यू थुडिचम द्वारा वर्णित किया गया था, जिन्होंने तीन स्फिंगोलिपिड्स (स्फिंगोमीलिन, सेरेब्रोसाइड्स और सेरेब्रोसल्फेटाइड) का वर्णन किया था, जो कि तीन अलग-अलग वर्गों से संबंधित हैं: फॉस्फोसिफिंगोलिपिड्स, तटस्थ ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स, और एसिडिक।.

ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स के विपरीत, स्पिंगोलिपिड्स मुख्य कंकाल के रूप में ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट के एक अणु पर निर्मित नहीं होते हैं, लेकिन स्पिहंगोसिन से प्राप्त यौगिक होते हैं, एक एमाइडोलाइन के साथ एक लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के साथ एक एमाइड बॉन्ड जुड़ा होता है।.

जटिलता और विविधता के संदर्भ में, स्तनधारियों में स्फिंगोलिपिड्स के लिए कम से कम 5 विभिन्न प्रकार के आधारों को जाना जाता है। इन ठिकानों को ध्रुवीय समूहों में कई विविधताओं के अलावा, चर लंबाई और संतृप्ति डिग्री के साथ 20 से अधिक प्रकार के विभिन्न फैटी एसिड के साथ जोड़ा जा सकता है.

जैविक झिल्ली में लगभग 20% स्फिंगोलिपिड होते हैं। ये कोशिकाओं में विविध और महत्वपूर्ण कार्य हैं, संरचनात्मक से संकेत पारगमन तक, और विभिन्न सेलुलर संचार प्रक्रियाओं का नियंत्रण.

इन अणुओं का वितरण ऑर्गेनेल के कार्य के आधार पर भिन्न होता है जहां वे होते हैं, लेकिन सामान्य तौर पर स्पन्होलिपिड्स की सांद्रता प्लाज्मा झिल्ली के बाहरी मोनोलेयर में आंतरिक मोनोलेयर और अन्य डिब्बों के संबंध में बहुत अधिक होती है।.

मनुष्यों में स्फिंगोलिपिड्स की कम से कम 60 प्रजातियाँ होती हैं। उनमें से कई तंत्रिका कोशिका झिल्ली के महत्वपूर्ण घटक हैं, जबकि अन्य महत्वपूर्ण संरचनात्मक भूमिका निभाते हैं या सिग्नल ट्रांसडक्शन, मान्यता, सेल भेदभाव, रोगजनन, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु में भाग लेते हैं।.

सूची

• 1 संरचना
• २ लक्षण
• 3 कार्य
  • ३-१ -प्रतिष्ठित कार्य
  • 3.2 - सिग्नलिंग कार्य
  • 3.3-झिल्ली में रिसेप्टर्स के रूप में
• स्फिंगोलिपिड्स के 4 समूह
  • ४.१ स्फिंगोमेलिन
  • 4.2 तटस्थ ग्लाइकोलिपिड्स या ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स (कोई भार नहीं)
  • 4.3 गैंग्लियोसाइड्स या अम्लीय ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स
• 5 संश्लेषण
  • ५.१ सेरामाइड कंकाल का संश्लेषण
  • 5.2 विशिष्ट स्फिंगोलिपिड्स का निर्माण
• 6 चयापचय
  • 6.1 विनियमन
• 7 संदर्भ

एstructura

सभी स्फिंगोलिपिड्स एक एल-सेरीन से प्राप्त होते हैं, जो स्फिंगॉइड बेस बनाने के लिए एक लंबी-श्रृंखला फैटी एसिड के साथ संघनित होता है, जिसे लंबी-श्रृंखला आधार (एलसीबी) के रूप में भी जाना जाता है।.

सबसे आम आधार स्फिंगनिन और स्फिंगोसिन हैं, जो केवल एक दूसरे से भिन्न होते हैं, जो स्फिंगोसिन के फैटी एसिड के कार्बोन 4 और 5 के बीच ट्रांस डबल बॉन्ड की उपस्थिति में होते हैं।.

स्फिंगोसिन के कार्बोन 1, 2 और 3, ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड के ग्लिसरॉल कार्बन्स के संरचनात्मक रूप से अनुरूप होते हैं। जब बॉन्ड के बीच फैटी एसिड स्फिंगोसिन के कार्बन 2 से जुड़ा होता है, तो एक सेरामाइड उत्पन्न होता है, जो डायकोलिग्लिसरॉल के समान एक अणु है और सबसे सरल स्फिंगोलिपिड का प्रतिनिधित्व करता है।.

लंबी श्रृंखला फैटी एसिड जो इन लिपिड के हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों को बनाते हैं, वे बहुत विविध हो सकते हैं। लंबाई 14 से 22 कार्बन परमाणुओं से भिन्न होती है, जिनमें संतृप्ति की अलग-अलग डिग्री हो सकती है, आमतौर पर कार्बन 4 और 5 के बीच.

4 या 6 पदों में उनके पास हाइड्रॉक्सिल समूह और अन्य पदों में डबल बॉन्ड हो सकते हैं या मिथाइल समूहों के रूप में भी शाखाएं हो सकती हैं.

सुविधाओं

सेरामाइड्स के बॉन्ड के द्वारा फैटी एसिड की श्रृंखलाओं को आमतौर पर संतृप्त किया जाता है, और ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड्स में पाए जाने वाले की तुलना में अधिक लंबा होता है, जो इन की जैविक गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण लगता है.

स्फिंगोलिपिड कंकाल की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि इसमें तटस्थ पीएच में एक सकारात्मक शुद्ध आवेश हो सकता है, लिपिड अणुओं के बीच दुर्लभ।.

हालांकि, एमिनो समूह का पीकेए 7 और 8 के बीच, एक साधारण अमाइन के संबंध में कम है, ताकि अणु का एक हिस्सा शारीरिक पीएच पर लोड न हो, जो बिलर के बीच इन के "मुक्त" आंदोलन की व्याख्या कर सके।.

स्पिंगोलिपिड्स का पारंपरिक वर्गीकरण कई संशोधनों से उत्पन्न होता है जो कि सेरामाइड अणु से गुजर सकते हैं, खासकर ध्रुवीय सिर समूहों के प्रतिस्थापन के संबंध में।.

कार्यों

जानवरों, पौधों और कवक, साथ ही कुछ प्रोकैरियोटिक जीवों और वायरस में स्फ़िंगोलिपिड्स आवश्यक हैं.

-संरचनात्मक कार्य

स्फिंगोलिपिड्स अपनी तरलता, मोटाई और वक्रता सहित झिल्ली के भौतिक गुणों को नियंत्रित करते हैं। इन गुणों को संशोधित करने से उन्हें झिल्ली प्रोटीन के स्थानिक संगठन पर भी सीधा प्रभाव पड़ता है.

लिपिड में "राफ्ट"

जैविक झिल्लियों में कोलेस्ट्रॉल और स्फिंगोलिपिड के अणुओं से बनने वाले कम तरलता वाले डायनामिक डोमेन का पता लगाया जा सकता है जिसे लिपिड राफ्ट कहा जाता है।.

ये संरचनाएं स्वाभाविक रूप से होती हैं और ये ग्लाइकोसिलेफोस्फेटिडाइलिनोसोल (GPI) एंकर के साथ इंटीग्रल प्रोटीन, सेल सरफेस रिसेप्टर्स और सिग्नलिंग प्रोटीन, ट्रांसपोर्टर्स और अन्य प्रोटीन से संबंधित होती हैं।.

-सिग्नलिंग कार्य

उनके पास सिग्नलिंग अणु के रूप में कार्य होते हैं जो दूसरे संदेशवाहक के रूप में या सेल सतह रिसेप्टर्स के लिए स्रावित लिगेंड के रूप में कार्य करते हैं.

के रूप में माध्यमिक दूत कैल्शियम होमियोस्टैसिस, कोशिका वृद्धि, ट्यूमरजेनसिस और एपोप्टोसिस के दमन के नियमन में भाग ले सकते हैं। इसके अलावा, कई अभिन्न और परिधीय झिल्ली प्रोटीन की गतिविधि स्फिंगोलिपिड्स के साथ उनके जुड़ाव पर निर्भर करती है.

उनके पर्यावरण के साथ कई अंतरकोशिकीय और सेल इंटरैक्शन प्लाज्मा झिल्ली के बाहरी चेहरे के लिए स्फिंगोलिपिड के विभिन्न ध्रुवीय समूहों के संपर्क पर निर्भर करते हैं.

अक्षतंतु, न्यूट्रोफिल के आसंजन से एंडोथेलियम, आदि के साथ माइलिन के जुड़ाव के लिए ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स और लेक्टिंस का बंधन महत्वपूर्ण है।.

आपके चयापचय के बायप्रोडक्ट्स

सबसे महत्वपूर्ण सिग्नलिंग स्फिंगोलिपिड लंबी श्रृंखला के आधार या स्फिंगोसीन और सेरामाइड हैं, साथ ही उनके फॉस्फोराइलेटेड डेरिवेटिव, जैसे कि स्फिंगोसाइन 1-फॉस्फेट।.

कई स्फिंगोलिपिड्स के चयापचय उत्पाद कई डाउनस्ट्रीम लक्ष्य (प्रोटीन केनेसेस, फॉस्फोप्रोटीन, फॉस्फेटेस और अन्य) को सक्रिय या बाधित करते हैं, जो विकास, विभेदन और एपोप्टोसिस जैसे जटिल सेलुलर व्यवहार को नियंत्रित करते हैं।.

-झिल्ली में रिसेप्टर्स के रूप में

कुछ रोगजनकों को रिसेप्टर्स के रूप में ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स का उपयोग मेजबान कोशिकाओं में उनके प्रवेश को मध्यस्थ बनाने या उनके लिए वायरल कारकों को वितरित करने के लिए करते हैं।.

यह दिखाया गया है कि स्पिंगोलिपिड्स कई सेलुलर घटनाओं जैसे कि स्राव, एंडोसाइटोसिस, केमोटैक्सिस, न्यूरोट्रांसमिशन, एंजियोजेनेसिस और सूजन में भाग लेते हैं.

वे झिल्ली तस्करी में भी शामिल होते हैं, यही वजह है कि वे विभिन्न उत्तेजनाओं के जवाब में स्रावी पुटिकाओं के रिसेप्टर्स, ऑर्डरिंग, आंदोलन और संलयन के आंतरिककरण को प्रभावित करते हैं।.

स्फिंगोलिपिड समूह

स्फिंगोलिपिड्स के तीन उपवर्ग हैं, सभी सेरामाइड से उत्पन्न होते हैं और जो ध्रुवीय समूहों द्वारा एक दूसरे से भिन्न होते हैं, अर्थात्: स्फिंगोमाइलींस, ग्लाइकोलिपिड्स और गैंग्लियोसाइड्स.

sphingomyelin

इनमें एक ध्रुवीय सिर समूह के रूप में फॉस्फोकोलीन या फॉस्फोएथेनॉलमाइन होता है, इसलिए इन्हें ग्लिसरॉस्फॉस्फोलिड्स के साथ फॉस्फोलिपिड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। वे निश्चित रूप से, त्रि-आयामी संरचना में और सामान्य गुणों में फॉस्फेटिडिलकोलाइन से मिलते-जुलते हैं, क्योंकि उनके सिर पर कोई चार्ज नहीं है.

वे जानवरों की कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में मौजूद होते हैं और विशेष रूप से माइलिन में प्रचुर मात्रा में होते हैं, एक म्यान जो चारों ओर घूमा करता है और कुछ न्यूरॉन्स के अक्षतंतु को अलग करता है.

ग्लूकोलिपिड या तटस्थ ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड (कोई भार नहीं)

वे मुख्य रूप से प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह पर पाए जाते हैं और एक या एक से अधिक शर्करा होते हैं, जो पोलर हेड समूह के रूप में सीधे सेरामाइड भाग के कार्बन 1 के हाइड्रॉक्सिल से जुड़े होते हैं। उनके पास फॉस्फेट समूह नहीं होते हैं। चूंकि पीएच 7 में उनके पास कोई शुल्क नहीं है, इसलिए उन्हें तटस्थ ग्लाइकोलिपिड्स कहा जाता है.

सेरेब्रोसाइड्स में सेरामाइड से जुड़ी चीनी का एक एकल अणु है। जिन लोगों में गैलेक्टोज होते हैं वे गैर-तंत्रिका ऊतक कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में पाए जाते हैं। ग्लोबोसाइड्स दो या अधिक शर्करा वाले ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड हैं, आमतौर पर डी-ग्लूकोज, डी-गैलेक्टोज या एन-एसिटाइल-डी-गैलेक्टोसामाइन.

गैंग्लियोसाइड्स या अम्लीय ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स

ये सबसे जटिल स्फिंगोलिपिड हैं। वे एक ध्रुवीय सिर समूह और एक या एक से अधिक टर्मिनल एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड अवशेषों के रूप में ऑलिगोसैकराइड के अधिकारी होते हैं, जिन्हें सियालिक एसिड भी कहा जाता है। सियालिक एसिड pH 7 में एक नकारात्मक चार्ज के साथ गैंग्लियोसाइड्स प्रदान करता है, जो उन्हें तटस्थ ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स से अलग करता है।.

स्पिंगोलिपिड्स के इस वर्ग का नामकरण ध्रुवीय सिर के ओलिगोसेकेराइड भाग में मौजूद सियालिक एसिड अवशेषों की मात्रा पर निर्भर करता है.

संश्लेषण

लंबी श्रृंखला आधार अणु या स्फिंगोसिन को एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम (ईआर) में संश्लेषित किया जाता है और इन लिपिड के सिर के ध्रुवीय समूह के अतिरिक्त बाद में गोलगी कॉम्प्लेक्स में होता है। स्तनधारियों में, मिंगोकोंड्रिया में स्फिंगोलिपिड्स के कुछ संश्लेषण भी हो सकते हैं.

गोल्गी कॉम्प्लेक्स में अपने संश्लेषण को पूरा करने के बाद, स्फिंगोलिपिड्स को पुटिकाओं द्वारा मध्यस्थता के माध्यम से अन्य सेलुलर डिब्बों में ले जाया जाता है।.

स्फिंगोलिपिड्स के जैवसंश्लेषण में तीन मौलिक घटनाएं शामिल हैं: लंबी श्रृंखला के आधारों का संश्लेषण, एक अमाइड बॉन्ड के माध्यम से फैटी एसिड के बंधन द्वारा सेरामाइड्स का जैवसंश्लेषण, और अंत में, जटिल स्फिंगोलीपिड्स के माध्यम से गठन स्फिंगॉइड बेस के कार्बन 1 में ध्रुवीय समूहों के संघ.

डे नोवो सिंथेसिस के अलावा, स्फिंगोलिपिड्स को लंबी श्रृंखला के आधारों और सेरामाइड्स के प्रतिस्थापन या पुनर्चक्रण द्वारा भी बनाया जा सकता है, जो स्फिंगोलिपिड पूल को खिला सकते हैं.

सेरामाइड कंकाल का संश्लेषण

सेरामाइड के जैवसंश्लेषण, स्फिंगोलिपिड कंकाल, पामिटोइल-सीओए के एक अणु के डीकार्बाक्सिलेटिव संघनन और एक एल-सेरीन के साथ शुरू होता है। प्रतिक्रिया एक हेटेरोडिमेरिक सेरीन पामिटॉयल ट्रांसफ़रेज़ (एसपीटी) द्वारा उत्प्रेरित होती है, जो पाइरिडोक्सल फॉस्फेट पर निर्भर है और उत्पाद 3-कीटो डायहाइड्रोसफ़िंगोसिन है.

यह एंजाइम β-halo-L-alanines और L-cycloserines द्वारा बाधित होता है। खमीर में यह दो जीनों द्वारा एन्कोड किया जाता है, जबकि स्तनधारियों में इस एंजाइम के लिए तीन जीन होते हैं। सक्रिय साइट एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साइटोप्लाज्मिक पक्ष पर स्थित है.

अध्ययन किए गए सभी जीवों में इस पहले एंजाइम की भूमिका संरक्षित है। हालांकि, कर के बीच कुछ अंतर हैं जो एंजाइम के उप-कोशिकीय स्थान के साथ करना है: बैक्टीरिया की साइटोप्लाज़मिक, खमीर, पौधों और जानवरों की एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम में है.

3-ketoesphinganine बाद में NADPH-निर्भर 3-ketoesphinganine रिडक्टेस द्वारा कम किया जाता है ताकि स्फिंगन का उत्पादन किया जा सके। डायहाइड्रोसेरेमाइड सिन्थेज़ (स्फिंगैनिन एन-एसाइल ट्रांसफ़ेज़) तब डायहाइड्रोसेराइड का उत्पादन करने के लिए एसिटाइलनेट्स स्फिंगनाइन करता है। तब सेरामाइड का निर्माण डायहाइड्रोसेराइड डीस्यूराटेज / रिडक्टेस द्वारा किया जाता है, जो स्थिति 55 पर एक डबल ट्रांस बॉन्ड सम्मिलित करता है।.

स्तनधारियों में, सेरामाइड सिंटहेज के कई आइसोफोर्म होते हैं, जिनमें से प्रत्येक फैटी एसिड की एक विशिष्ट श्रृंखला को लंबी श्रृंखला के जीन से जोड़ता है। इसलिए, सेरामाइड सिंथेज और अन्य एंजाइमों, एलोंगेज़, स्फिंगिपोलिड्स में फैटी एसिड की विविधता का मुख्य स्रोत प्रदान करते हैं.

विशिष्ट स्फिंगोलिपिड्स का निर्माण

Sphingomyelin phosphatidylcholine से ceramide के लिए एक फॉस्फोकोलीन के हस्तांतरण द्वारा संश्लेषित किया जाता है, डायसाइलग्लिसरॉल को जारी करता है। प्रतिक्रिया स्फिंगोलिपिड्स और ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड्स के सिग्नलिंग रास्ते को बांधती है.

सेरामाइड फ़ॉस्फोएथेलामाइन को फॉस्फेटिडेनेथेलैमाइन और सेरामाइड से स्फिंगोइमाइल संश्लेषण के अनुरूप प्रतिक्रिया में संश्लेषित किया जाता है, और एक बार बनने के बाद स्फिंगोमीलीन को मिथाइललेट किया जा सकता है। इनोसिटोल फॉस्फेट सेरामाइड्स फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल से ट्रांसस्टेरिफिकेशन द्वारा बनते हैं.

ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स को मुख्य रूप से गोल्गी परिसर में संशोधित किया जाता है, जहां विशिष्ट ग्लाइकोसिलेट्रांसफेरेज एंजाइम सेरेमाइड कंकाल के हाइड्रोफिलिक क्षेत्र में ऑलिगोसेकेराइड श्रृंखला के अतिरिक्त भाग लेते हैं.

चयापचय

स्फिंगोलिपिड गिरावट एंजाइम ग्लूकोहाइड्रोलिस और स्फिंगोमाइलीनेस द्वारा की जाती है, जो ध्रुवीय समूहों के संशोधनों को हटाने के लिए जिम्मेदार हैं। दूसरी ओर, सेरामाइड्स सेरामाइड्स से लंबी-श्रृंखला के आधारों को पुनर्जीवित करते हैं.

गैंग्लियोसाइड को लाइसोसोमल एंजाइमों के एक समूह द्वारा अपमानित किया जाता है जो चीनी इकाइयों के चरण-दर-चरण उन्मूलन को उत्प्रेरित करते हैं, अंततः एक सेरामाइड का उत्पादन करते हैं।.

गिरावट का एक और मार्ग एंडोसाइटिक पुटिकाओं में स्फिंगोलिपिड्स के आंतरिककरण से बना होता है जो प्लाज्मा झिल्ली में वापस भेजा जाता है या लाइसोसोम में ले जाया जाता है जहां वे विशिष्ट एसिड हाइड्रॉलिस द्वारा अपमानित होते हैं.

सभी लंबी श्रृंखला के अड्डों को पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में इन के टर्मिनल क्षरण के लिए एक मार्ग है। क्षरण के इस तंत्र में एलसीबी की अम्लीयता के बजाय एक फॉस्फोराइलेशन में होता है, जो सिग्नलिंग अणुओं को जन्म देता है, जो एसीड एल्डीहाइड्स और फॉस्फोएथेनॉलमाइन उत्पन्न करने के लिए एलसीबी-फॉस्फेट को काटने वाले लाइसेज़ एंजाइमों के लिए घुलनशील सब्सट्रेट हो सकते हैं।.

विनियमन

इन लिपिडों के चयापचय को कई स्तरों में विनियमित किया जाता है, उनमें से एक है संश्लेषण के लिए जिम्मेदार एंजाइम, इसके बाद के अनुवाद संबंधी संशोधन और इनमें से एलोस्टेरिक तंत्र.

कुछ नियामक तंत्र सेलुलर-विशिष्ट हैं, या तो सेलुलर विकास के क्षण को नियंत्रित करने के लिए जिसमें वे उत्पादित होते हैं या विशिष्ट संकेतों के जवाब में.

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