स्फिंगोमीलिन: Difference between revisions
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}}</ref> मनुष्यों में एसपीएच सभी स्फिंगोलिपिड्स के ~85% का प्रतिनिधित्व करता है और सामान्यतः [[प्लाज्मा झिल्ली]] लिपिड का 10–20 mol % बनाता है। | }}</ref> मनुष्यों में एसपीएच सभी स्फिंगोलिपिड्स के ~85% का प्रतिनिधित्व करता है और सामान्यतः [[प्लाज्मा झिल्ली]] लिपिड का 10–20 mol % बनाता है। | ||
स्फिंगोमीलिन को सबसे पहले [[ जर्मनों ]] रसायनशास्त्री जोहान एल.डब्ल्यू. 1880 में प्राप्त किया।<ref name="Slotte">{{cite journal |last1=Ramstedt |first1=B |last2=Slotte |first2=JP |title=स्फिंगोमाइलिन्स के झिल्लीदार गुण|journal=FEBS Letters |date=30 October 2002 |volume=531 |issue=1 |pages=33–7 |doi=10.1016/S0014-5793(02)03406-3 |pmid=12401199|s2cid=35378780 |doi-access=free }}{{open access}}</ref> स्फिंगोमीलिन की संरचना को पहली बार 1927 में एन-एसिल-स्फिंगोसिन-1-फॉस्फोरिलकोलाइन के रूप में रिपोर्ट किया गया था।<ref name="Slotte"/> अधिकांश ऊतकों में स्फिंगोमीलिन की मात्रा 2 से 15% तक होती है। तंत्रिका ऊतकों, लाल रक्त कोशिकाओं और नेत्र लेंस में उच्च सांद्रता पाई जाती है। स्फिंगोमीलिन की कोशिका में महत्वपूर्ण संरचनात्मक और कार्यात्मक भूमिकाएँ होती हैं। यह एक प्लाज्मा झिल्ली घटक है और कई प्रकार के सिग्नलिंग मार्गों में भाग लेता है। | स्फिंगोमीलिन को सबसे पहले [[ जर्मनों ]] रसायनशास्त्री जोहान एल.डब्ल्यू. 1880 में प्राप्त किया।<ref name="Slotte">{{cite journal |last1=Ramstedt |first1=B |last2=Slotte |first2=JP |title=स्फिंगोमाइलिन्स के झिल्लीदार गुण|journal=FEBS Letters |date=30 October 2002 |volume=531 |issue=1 |pages=33–7 |doi=10.1016/S0014-5793(02)03406-3 |pmid=12401199|s2cid=35378780 |doi-access=free }}{{open access}}</ref> स्फिंगोमीलिन की संरचना को पहली बार 1927 में एन-एसिल-स्फिंगोसिन-1-फॉस्फोरिलकोलाइन के रूप में रिपोर्ट किया गया था।<ref name="Slotte"/> अधिकांश ऊतकों में स्फिंगोमीलिन की मात्रा 2 से 15% तक होती है। तंत्रिका ऊतकों, लाल रक्त कोशिकाओं और नेत्र लेंस में उच्च सांद्रता पाई जाती है। स्फिंगोमीलिन की कोशिका में महत्वपूर्ण संरचनात्मक और कार्यात्मक भूमिकाएँ होती हैं। यह एक प्लाज्मा झिल्ली घटक है और कई प्रकार के सिग्नलिंग मार्गों में भाग लेता है। स्फिंगोमीलिन का चयापचय कई उत्पाद बनाता है। जो सेल में महत्वपूर्ण भूमिका प्रदान करते हैं।<ref name="Slotte"/> | ||
== भौतिक विशेषताएं == | == भौतिक विशेषताएं == | ||
[[File:Sphingomyelin core structure colored.svg|thumb|upright=1.3|स्फिंगोमीलिन | [[File:Sphingomyelin core structure colored.svg|thumb|upright=1.3|स्फिंगोमीलिन काला: [[स्फिंगोसिन]] | ||
[[File:Top-down Sphingomyelin.png|thumb|upright=1.3| | |||
लाल: फॉस्फोकोलाइन | |||
नीला: [[ वसा अम्ल | वसा अम्ल]]]] | |||
[[File:Top-down Sphingomyelin.png|thumb|upright=1.3|स्फिंगोमीलिन का ऊपर से नीचे का दृश्य, इसके लगभग बेलनाकार आकार को प्रदर्शित करता है]] | |||
=== रचना === | === रचना === | ||
स्फिंगोमीलिन में एक फॉस्फोकोलाइन हेड ग्रुप, स्फिंगोसिन और फैटी एसिड होता है। यह ग्लिसरॉल से संश्लेषित नहीं होने वाले कुछ झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स में से एक है। स्फिंगोसिन और फैटी एसिड को सामूहिक रूप से सेरामाइड के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। यह रचना स्फिंगोमीलिन को सिग्नलिंग मार्ग में महत्वपूर्ण भूमिका प्रदान करने की अनुमति देती है। स्फिंगोमीलिन का क्षरण और संश्लेषण सिग्नल ट्रांसडक्शन के लिए महत्वपूर्ण दूसरे वाहकों का उत्पादन करता है। | |||
अंडे या गोजातीय मस्तिष्क जैसे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त स्फ़िंगोमीलिन में विभिन्न श्रृंखला | अंडे या गोजातीय मस्तिष्क जैसे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त स्फ़िंगोमीलिन में विभिन्न श्रृंखला लंबाईयों के फैटी एसिड होते हैं। समुच्चय चेन लंबाई के साथ स्फिंगोमीलिन जैसे कि संतृप्त 16 एसाइल श्रृंखला के साथ पाल्मटॉयलस्फिंगोमीलिन व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होते हैं।<ref>{{cite web |url=http://avantilipids.com/index.php?option=com_content&view=article&id=119&Itemid=127 |title=अवंती ध्रुवीय लिपिड|access-date=2013-07-16 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140329001526/http://avantilipids.com/index.php?option=com_content&view=article&id=119&Itemid=127 |archive-date=2014-03-29 }}</ref> | ||
=== गुण === | === गुण === | ||
आदर्श रूप से, स्फिंगोमाइलिन अणु एक सिलेंडर के आकार के होते हैं, हालांकि स्फिंगोमीलिन के कई अणुओं में एक महत्वपूर्ण श्रृंखला बेमेल होती है (दो हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाओं की लंबाई काफी भिन्न होती है)।<ref name="Barenholz">{{cite journal |last1=Barenholz |first1=Y |last2=Thompson |first2=TE |title=Sphingomyelin: biophysical aspects. |journal=Chemistry and Physics of Lipids |date=November 1999 |volume=102 |issue=1–2 |pages=29–34 |doi=10.1016/S0009-3084(99)00072-9 |pmid=11001558}}</ref> | आदर्श रूप से, स्फिंगोमाइलिन अणु एक सिलेंडर के आकार के होते हैं, हालांकि स्फिंगोमीलिन के कई अणुओं में एक महत्वपूर्ण श्रृंखला बेमेल होती है (दो हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाओं की लंबाई काफी भिन्न होती है)।<ref name="Barenholz">{{cite journal |last1=Barenholz |first1=Y |last2=Thompson |first2=TE |title=Sphingomyelin: biophysical aspects. |journal=Chemistry and Physics of Lipids |date=November 1999 |volume=102 |issue=1–2 |pages=29–34 |doi=10.1016/S0009-3084(99)00072-9 |pmid=11001558}}</ref> स्फिंगोमीलिन की हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं अन्य फॉस्फोलिपिड्स की तुलना में अधिक संतृप्त होती हैं। स्फिंगोमाइलिन्स का [[लिपिड बाइलेयर चरण व्यवहार]] भी 37 सी के पास समान फॉस्फोलिपिड्स के चरण संक्रमण तापमान की तुलना में अधिक है। यह झिल्ली में पार्श्व विषमता का परिचय दे सकता है, झिल्ली बाइलेयर में डोमेन उत्पन्न कर सकता है।<ref name="Barenholz"/> | ||
स्फिंगोमीलिन [[कोलेस्ट्रॉल]] के साथ महत्वपूर्ण अंतःक्रियाओं से गुजरता है। कोलेस्ट्रॉल में फॉस्फोलिपिड्स में तरल से ठोस चरण संक्रमण को खत्म करने की क्षमता होती है। स्फिंगोमीलिन संक्रमण तापमान शारीरिक तापमान सीमाओं के भीतर होने के कारण, कोलेस्ट्रॉल स्फिंगोमाइलिन के चरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। अन्य फॉस्फोलिपिड्स की तुलना में स्फिंगोमीलिन भी इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए अधिक प्रवण होते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Massey |first1=John B. |title=Interaction of ceramides with phosphatidylcholine, sphingomyelin and sphingomyelin/cholesterol bilayers |journal=Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes |date=9 February 2001 |volume=1510 |issue=1–2 |pages=167–84 |doi=10.1016/S0005-2736(00)00344-8 |pmid=11342156|doi-access=free }}{{open access}}</ref> | |||
=== स्थान === | === स्थान === | ||
स्फिंगोमीलिन को [[ अन्तः प्रदव्ययी जलिका ]] (ईआर) में संश्लेषित किया जाता है, जहां यह कम मात्रा में और ट्रांस गॉल्जी में पाया जा सकता है। यह भीतरी पत्रक की तुलना में बाहरी पर अधिक एकाग्रता के साथ प्लाज्मा झिल्ली में समृद्ध होता है।<ref name="Testi"/>गोल्गी कॉम्प्लेक्स ईआर और प्लाज्मा झिल्ली के बीच एक मध्यवर्ती का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें ट्रांस साइड की ओर थोड़ी अधिक सांद्रता होती है।<ref>{{cite journal |last1=Brügger |first1=B |last2=Sandhoff |first2=R |last3=Wegehingel |first3=S |last4=Gorgas |first4=K |last5=Malsam |first5=J |last6=Helms |first6=JB |last7=Lehmann |first7=WD |last8=Nickel |first8=W |last9=Wieland |first9=FT |title=COPI-लेपित पुटिकाओं के निर्माण के दौरान स्फिंगोमेलिन और कोलेस्ट्रॉल के अलगाव के लिए साक्ष्य|journal=The Journal of Cell Biology |date=30 October 2000 |volume=151 |issue=3 |pages=507–18 |doi=10.1083/jcb.151.3.507 |pmid=11062253 |pmc=2185577}}</ref> | |||
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=== संश्लेषण === | === संश्लेषण === | ||
स्फिंगोमीलिन के संश्लेषण में [[phosphatidylcholine]] से एक सेरामाइड में फॉस्फोकोलीन का एंजाइमेटिक स्थानांतरण शामिल है। स्फिंगोमीलिन संश्लेषण के पहले प्रतिबद्ध कदम में [[एल सेरीन]] और [[palmitoyl सीओए]] का संघनन शामिल है। यह प्रतिक्रिया [[सेरीन पामिटॉयलट्रांसफेरेज़]] द्वारा उत्प्रेरित होती है। इस प्रतिक्रिया का उत्पाद कम हो जाता है, डायहाइड्रोस्फिंगोसिन उत्पन्न होता है। डायहाइड्रोस्फिंगोसिन एन-एसिलेशन से गुजरता है, जिसके बाद एक सेरामाइड का उत्पादन होता है। इन प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साइटोसोलिक सतह पर होता है। सेरामाइड को गोल्गी तंत्र में ले जाया जाता है जहां इसे स्फिंगोमीलिन में परिवर्तित किया जा सकता है। सेरामाइड से स्फिंगोमीलिन के उत्पादन के लिए स्फिंगोमीलिन सिंथेज़ जिम्मेदार है। फ़ॉस्फ़ोकोलाइन स्थानांतरित होने पर डायसिलग्लिसरॉल एक उपोत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है।<ref name="Tafesse">{{cite journal |last1=Tafesse |first1=FG |last2=Ternes |first2=P |last3=Holthuis |first3=JC |title=मल्टीजेनिक स्फिंगोमेलिन सिंथेज़ परिवार|journal=The Journal of Biological Chemistry |date=6 October 2006 |volume=281 |issue=40 |pages=29421–5 |doi=10.1074/jbc.R600021200 |pmid=16905542|hdl=1874/19992 |doi-access=free }}{{open access}}</ref> | |||
[[File:Sphingomyelin Synthesis.png|thumbnail|center| | [[File:Sphingomyelin Synthesis.png|thumbnail|center|स्फिंगोमीलिन डे नोवो सिंथेसिस पाथवे | 364x364px]] | ||
=== गिरावट === | === गिरावट === | ||
स्फिंगोमीलिन ब्रेकडाउन कई सार्वभौमिक सिग्नलिंग मार्गों को शुरू करने के लिए जिम्मेदार है। यह स्फिंगोमाइलीनेज (स्फिंगोमीलिन विशिष्ट प्रकार-सी फॉस्फोलिपेस) द्वारा हाइड्रोलाइज्ड है।<ref name="Testi">{{cite journal |last1=Testi |first1=Roberto |title=स्फिंगोमेलिन ब्रेकडाउन और सेल भाग्य|journal=Trends in Biochemical Sciences |date=December 1996 |volume=21 |issue=12 |pages=468–71 |doi=10.1016/S0968-0004(96)10056-6 |pmid=9009829}}</ref> फॉस्फोकोलाइन हेड ग्रुप को जलीय वातावरण में छोड़ा जाता है जबकि सेरामाइड झिल्ली के माध्यम से फैलता है। | |||
== समारोह == | == समारोह == | ||
=== झिल्ली === | === झिल्ली === | ||
झिल्लीदार मायेलिन म्यान जो कई तंत्रिका कोशिका अक्षों को घेरता है और विद्युत रूप से इन्सुलेट करता है, विशेष रूप से स्फिंगोमाइलिन में समृद्ध होता है, जो तंत्रिका तंतुओं के एक इन्सुलेटर के रूप में अपनी भूमिका का सुझाव देता है।<ref name="Voet" />अन्य कोशिकाओं की प्लाज़्मा झिल्ली में भी स्फिंगोमीलिन प्रचुर मात्रा में होता है, हालांकि यह काफी हद तक कोशिका झिल्ली के एक्सोप्लाज्मिक पत्रक में पाया जाता है। हालाँकि, कुछ सबूत हैं कि झिल्ली के भीतरी पत्रक में एक | झिल्लीदार मायेलिन म्यान जो कई तंत्रिका कोशिका अक्षों को घेरता है और विद्युत रूप से इन्सुलेट करता है, विशेष रूप से स्फिंगोमाइलिन में समृद्ध होता है, जो तंत्रिका तंतुओं के एक इन्सुलेटर के रूप में अपनी भूमिका का सुझाव देता है।<ref name="Voet" />अन्य कोशिकाओं की प्लाज़्मा झिल्ली में भी स्फिंगोमीलिन प्रचुर मात्रा में होता है, हालांकि यह काफी हद तक कोशिका झिल्ली के एक्सोप्लाज्मिक पत्रक में पाया जाता है। हालाँकि, कुछ सबूत हैं कि झिल्ली के भीतरी पत्रक में एक स्फिंगोमीलिन पूल भी हो सकता है।<ref>{{cite journal |author=Linardic CM, Hannun YA |title=स्फिंगोमेलिन चक्र में शामिल स्फिंगोमेलिन के एक अलग पूल की पहचान|journal=J. Biol. Chem. |volume=269 |issue=38 |pages=23530–7 |year=1994 |doi=10.1016/S0021-9258(17)31548-X |pmid=8089120 |doi-access=free }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Zhang | first1 = P. | last2 = Liu | first2 = B. | last3 = Jenkins | first3 = G. M. | last4 = Hannun | first4 = Y. A. | last5 = Obeid | first5 = L. M. | title = तटस्थ स्फिंगोमाइलीनेज की अभिव्यक्ति एपोप्टोसिस में शामिल स्फिंगोमाइलिन के एक अलग पूल की पहचान करती है| doi = 10.1074/jbc.272.15.9609 | journal = Journal of Biological Chemistry | volume = 272 | issue = 15 | pages = 9609–9612 | year = 1997 | pmid = 9092485| doi-access = free }}</ref> इसके अलावा, तटस्थ स्फिंगोमाइलीनेज़ -2 - एक एंजाइम जो स्फिंगोमीलिन को सेरामाइड में तोड़ता है - विशेष रूप से आंतरिक पत्रक के लिए स्थानीयकृत पाया गया है, आगे यह सुझाव देता है कि वहां स्फिंगोमीलिन मौजूद हो सकता है।<ref>{{Cite journal | last1 = Tani | first1 = M. | last2 = Hannun | first2 = Y. A. | doi = 10.1016/j.febslet.2007.02.046 | title = Analysis of membrane topology of neutral sphingomyelinase 2 | journal = FEBS Letters | volume = 581 | issue = 7 | pages = 1323–1328 | year = 2007 | pmid = 17349629| pmc =1868537 }}</ref> | ||
=== [[ संकेत पारगमन ]] === | === [[ संकेत पारगमन ]] === | ||
स्फिंगोमीलिन का कार्य तब तक अस्पष्ट रहा जब तक कि सिग्नल ट्रांसडक्शन में इसकी भूमिका नहीं पाई गई।<ref>{{cite journal|last=Kolesnick|title=स्फिंगोमीलिन मार्ग के माध्यम से सिग्नल ट्रांसडक्शन।|journal=Mol Chem Neuropathol|year=1994|pmid=8086039|doi=10.1007/BF02815356|volume=21|issue=2–3|pages=287–97|s2cid=30521415}}</ref> यह पता चला है कि स्फिंगोमीलिन सेल सिग्नलिंग पाथवे में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। स्फिंगोमीलिन सिंथेज़ 2 द्वारा प्लाज्मा झिल्ली पर स्फिंगोमाइलिन का संश्लेषण डायसिलग्लिसरॉल का उत्पादन करता है, जो एक लिपिड-घुलनशील दूसरा संदेशवाहक है जो एक सिग्नल कैस्केड के साथ गुजर सकता है। इसके अलावा, स्फिंगोमीलिन का क्षरण सेरामाइड का उत्पादन कर सकता है जो एपोप्टोटिक सिग्नलिंग मार्ग में शामिल है। | |||
=== [[ apoptosis ]] === | === [[ apoptosis ]] === | ||
सेरामाइड में हाइड्रोलाइजिंग द्वारा सेल एपोप्टोसिस में | सेरामाइड में हाइड्रोलाइजिंग द्वारा सेल एपोप्टोसिस में स्फिंगोमीलिन की भूमिका पाई गई है। 1990 के दशक के उत्तरार्ध में किए गए अध्ययनों में पाया गया था कि सेरामाइड का उत्पादन विभिन्न प्रकार की स्थितियों में किया गया था, जिससे एपोप्टोसिस हो गया।<ref name="Green">{{cite journal |last1=Green |first1=Douglas R. |title=एपोप्टोसिस और स्फिंगोमेलिन हाइड्रोलिसिस। दूसरा पहलू|journal=The Journal of Cell Biology |date=10 July 2000 |volume=150 |issue=1 |pages=F5–7 |doi=10.1083/jcb.150.1.F5 |pmid=10893276 |pmc=2185551}}</ref> तब यह अनुमान लगाया गया था कि स्फिंगोमीलिन हाइड्रोलिसिस और सिरामाइड सिग्नलिंग इस निर्णय में आवश्यक थे कि सेल मर जाती है या नहीं। 2000 के दशक की शुरुआत में नए अध्ययन सामने आए जिन्होंने एपोप्टोसिस में स्फिंगोमीलिन हाइड्रोलिसिस के लिए एक नई भूमिका को परिभाषित किया, न केवल यह निर्धारित किया कि एक कोशिका कब मरती है बल्कि कैसे।<ref name="Green"/>अधिक प्रयोग के बाद यह दिखाया गया है कि यदि स्फिंगोमीलिन हाइड्रोलिसिस मार्ग में पर्याप्त प्रारंभिक बिंदु पर होता है तो सिरामाइड का उत्पादन कोशिका मृत्यु की दर और रूप को प्रभावित कर सकता है या डाउनस्ट्रीम घटनाओं पर ब्लॉक जारी करने के लिए काम कर सकता है।<ref name="Green"/> | ||
=== [[ लिपिड रैफ़्ट ]] === | === [[ लिपिड रैफ़्ट ]] === | ||
स्फिंगोमीलिन, साथ ही अन्य स्फिंगोलिपिड्स, प्लाज्मा झिल्ली में [[लिपिड माइक्रोडोमेन]] से जुड़े होते हैं जिन्हें लिपिड राफ्ट के रूप में जाना जाता है। लिपिड राफ्ट्स को लिपिड अणुओं द्वारा लिपिड आदेशित चरण में होने की विशेषता है, बाकी प्लाज्मा झिल्ली की तुलना में अधिक संरचना और कठोरता प्रदान करते हैं। राफ्ट में, एसाइल श्रृंखलाओं में कम श्रृंखला गति होती है लेकिन अणुओं में उच्च पार्श्व गतिशीलता होती है। यह आदेश स्फिंगोलिपिड्स के उच्च संक्रमण तापमान के साथ-साथ कोलेस्ट्रॉल के साथ इन लिपिडों की परस्पर क्रियाओं के कारण है। कोलेस्ट्रॉल एक अपेक्षाकृत छोटा, गैर-ध्रुवीय अणु है जो स्फिंगोलिपिड्स के बीच की जगह को भर सकता है जो बड़ी एसाइल श्रृंखलाओं का परिणाम है। लिपिड राफ्ट को कई सेल प्रक्रियाओं में शामिल माना जाता है, जैसे झिल्ली छँटाई और तस्करी, सिग्नल ट्रांसडक्शन और सेल ध्रुवीकरण।<ref>{{cite journal |last1=Giocondi |first1=MC |last2=Boichot |first2=S |last3=Plénat |first3=T |last4=Le Grimellec |first4=CC |title=स्फिंगोमेलिन माइक्रोडोमेंस की संरचनात्मक विविधता।|journal=Ultramicroscopy |date=August 2004 |volume=100 |issue=3–4 |pages=135–43 |doi=10.1016/j.ultramic.2003.11.002 |pmid=15231303}}</ref> लिपिड राफ्ट में अत्यधिक स्फिंगोमीलिन [[इंसुलिन प्रतिरोध]] का कारण बन सकता है।<ref name="pmid21844222">{{cite journal |last1=Li |first1=Z |last2=Zhang |first2=H |last3=Liu |first3=J |last4=Liang |first4=CP |last5=Li |first5=Y |last6=Li |first6=Y |last7=Teitelman |first7=G |last8=Beyer |first8=T |last9=Bui |first9=HH |last10=Peake |first10=DA |last11=Zhang |first11=Y |last12=Sanders |first12=PE |last13=Kuo |first13=MS |last14=Park |first14=TS |last15=Cao |first15=G |last16=Jiang |first16=XC |title=प्लाज्मा मेम्ब्रेन स्फिंगोमीलिन को कम करने से इंसुलिन संवेदनशीलता बढ़ जाती है।|journal=Molecular and Cellular Biology |date=October 2011 |volume=31 |issue=20 |pages=4205–18 |doi=10.1128/MCB.05893-11 |pmid=21844222|pmc=3187286 }}</ref> | |||
इन माइक्रोडोमेन में विशिष्ट प्रकार के लिपिड के कारण, लिपिड राफ्ट उनके साथ जुड़े कुछ प्रकार के प्रोटीन जमा कर सकते हैं, जिससे उनके विशेष कार्यों में वृद्धि हो सकती है। लिपिड राफ्ट को सेल एपोप्टोसिस के कैस्केड में शामिल होने का अनुमान लगाया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Zhang |first1=L |last2=Hellgren |first2=LI |last3=Xu |first3=X |title=स्फिंगोमीलिन से सेरामाइड का एंजाइमेटिक उत्पादन।|journal=Journal of Biotechnology |date=3 May 2006 |volume=123 |issue=1 |pages=93–105 |doi=10.1016/j.jbiotec.2005.10.020 |pmid=16337303}}</ref> | इन माइक्रोडोमेन में विशिष्ट प्रकार के लिपिड के कारण, लिपिड राफ्ट उनके साथ जुड़े कुछ प्रकार के प्रोटीन जमा कर सकते हैं, जिससे उनके विशेष कार्यों में वृद्धि हो सकती है। लिपिड राफ्ट को सेल एपोप्टोसिस के कैस्केड में शामिल होने का अनुमान लगाया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Zhang |first1=L |last2=Hellgren |first2=LI |last3=Xu |first3=X |title=स्फिंगोमीलिन से सेरामाइड का एंजाइमेटिक उत्पादन।|journal=Journal of Biotechnology |date=3 May 2006 |volume=123 |issue=1 |pages=93–105 |doi=10.1016/j.jbiotec.2005.10.020 |pmid=16337303}}</ref> | ||
== असामान्यताएं और संबंधित रोग == | == असामान्यताएं और संबंधित रोग == | ||
स्फ़िंगोमीलिन एक दुर्लभ [[वंशानुगत]] बीमारी में जमा हो सकता है जिसे नीमन-पिक रोग, प्रकार ए और बी कहा जाता है। यह एक आनुवंशिक रूप से विरासत में मिली बीमारी है जो [[लाइसोसोमल]] [[एंजाइम]] [[एसिड [[स्फिंगोमाइलीनेज]]]] की कमी के कारण होती है, जो [[तिल्ली]], यकृत, फेफड़ों में | स्फ़िंगोमीलिन एक दुर्लभ [[वंशानुगत]] बीमारी में जमा हो सकता है जिसे नीमन-पिक रोग, प्रकार ए और बी कहा जाता है। यह एक आनुवंशिक रूप से विरासत में मिली बीमारी है जो [[लाइसोसोमल]] [[एंजाइम]] [[एसिड [[स्फिंगोमाइलीनेज]]]] की कमी के कारण होती है, जो [[तिल्ली]], यकृत, फेफड़ों में स्फिंगोमीलिन के संचय का कारण बनती है। [[अस्थि मज्जा]], और मस्तिष्क, अपरिवर्तनीय स्नायविक क्षति के कारण। स्फिंगोमाइलीनेज़ से जुड़े दो प्रकारों में से टाइप ए शिशुओं में होता है। यह [[पीलिया]], एक बढ़े हुए यकृत और गहन मस्तिष्क क्षति की विशेषता है। इस प्रकार के बच्चे शायद ही कभी 18 महीने से अधिक जीवित रहते हैं। टाइप बी में बढ़े हुए यकृत और प्लीहा शामिल होते हैं, जो सामान्यतः पूर्व-किशोर वर्षों में होते हैं। मस्तिष्क प्रभावित नहीं होता है। अधिकांश रोगियों में सामान्य स्तरों की तुलना में <1% सामान्य स्तर का एंजाइम मौजूद होता है। नीमन-पिक ए रोगियों की कोशिकाओं में स्फिंगोमीलिन का पता लगाने के लिए हेमोलिटिक प्रोटीन, लाइसिन एक मूल्यवान जांच हो सकती है।<ref name="sciencedirect.com"/> | ||
ऑटोइम्यून बीमारी [[मल्टीपल स्क्लेरोसिस]] (एमएस) के परिणामस्वरूप, मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में न्यूरोनल कोशिकाओं के [[ मेलिन ]] शीथ का क्षरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल ट्रांसडक्शन क्षमता का नुकसान होता है। एमएस रोगी मस्तिष्कमेरु द्रव में कुछ [[साइटोकिन्स]] के अपरेगुलेशन को प्रदर्शित करते हैं, विशेष रूप से [[ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर अल्फा]]। यह स्फिंगोमाइलीनेज़ को सक्रिय करता है, एक एंजाइम जो स्फिंगोमाइलीन के हाइड्रोलिसिस को सेरामाइड में उत्प्रेरित करता है; कोशिकीय एपोप्टोसिस के साथ स्फिंगोमाइलीनेज गतिविधि देखी गई है।<ref>{{cite journal |last1=Jana |first1=A |last2=Pahan |first2=K |title=मल्टीपल स्केलेरोसिस में स्फिंगोलिपिड्स|journal=Neuromolecular Medicine |date=December 2010 |volume=12 |issue=4 |pages=351–61 |doi=10.1007/s12017-010-8128-4 |pmid=20607622 |pmc=2987401}}</ref> | ऑटोइम्यून बीमारी [[मल्टीपल स्क्लेरोसिस]] (एमएस) के परिणामस्वरूप, मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में न्यूरोनल कोशिकाओं के [[ मेलिन ]] शीथ का क्षरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल ट्रांसडक्शन क्षमता का नुकसान होता है। एमएस रोगी मस्तिष्कमेरु द्रव में कुछ [[साइटोकिन्स]] के अपरेगुलेशन को प्रदर्शित करते हैं, विशेष रूप से [[ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर अल्फा]]। यह स्फिंगोमाइलीनेज़ को सक्रिय करता है, एक एंजाइम जो स्फिंगोमाइलीन के हाइड्रोलिसिस को सेरामाइड में उत्प्रेरित करता है; कोशिकीय एपोप्टोसिस के साथ स्फिंगोमाइलीनेज गतिविधि देखी गई है।<ref>{{cite journal |last1=Jana |first1=A |last2=Pahan |first2=K |title=मल्टीपल स्केलेरोसिस में स्फिंगोलिपिड्स|journal=Neuromolecular Medicine |date=December 2010 |volume=12 |issue=4 |pages=351–61 |doi=10.1007/s12017-010-8128-4 |pmid=20607622 |pmc=2987401}}</ref> | ||
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स्फिंगोमीलीन (एसपीएचˌsfɪNoˈmaɪəlɪn) एक प्रकार का स्फिंगोलिपिड है। जो पशुओं की कोशिकाओं की झिल्लियों में पाया जाता है। विशेष रूप से झिल्लीदार माइलिन आवरण में जो कुछ तंत्रिका कोशिका के अक्षों को घेरता है। इसमें सामान्यतः फॉस्फोकोलाइन और सेरामाइड या इथेनॉलमाइन हेड ग्रुप होता है। इसलिए स्फिंगोमीलिन को स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है।[1][2] मनुष्यों में एसपीएच सभी स्फिंगोलिपिड्स के ~85% का प्रतिनिधित्व करता है और सामान्यतः प्लाज्मा झिल्ली लिपिड का 10–20 mol % बनाता है।
स्फिंगोमीलिन को सबसे पहले जर्मनों रसायनशास्त्री जोहान एल.डब्ल्यू. 1880 में प्राप्त किया।[3] स्फिंगोमीलिन की संरचना को पहली बार 1927 में एन-एसिल-स्फिंगोसिन-1-फॉस्फोरिलकोलाइन के रूप में रिपोर्ट किया गया था।[3] अधिकांश ऊतकों में स्फिंगोमीलिन की मात्रा 2 से 15% तक होती है। तंत्रिका ऊतकों, लाल रक्त कोशिकाओं और नेत्र लेंस में उच्च सांद्रता पाई जाती है। स्फिंगोमीलिन की कोशिका में महत्वपूर्ण संरचनात्मक और कार्यात्मक भूमिकाएँ होती हैं। यह एक प्लाज्मा झिल्ली घटक है और कई प्रकार के सिग्नलिंग मार्गों में भाग लेता है। स्फिंगोमीलिन का चयापचय कई उत्पाद बनाता है। जो सेल में महत्वपूर्ण भूमिका प्रदान करते हैं।[3]
भौतिक विशेषताएं
रचना
स्फिंगोमीलिन में एक फॉस्फोकोलाइन हेड ग्रुप, स्फिंगोसिन और फैटी एसिड होता है। यह ग्लिसरॉल से संश्लेषित नहीं होने वाले कुछ झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स में से एक है। स्फिंगोसिन और फैटी एसिड को सामूहिक रूप से सेरामाइड के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। यह रचना स्फिंगोमीलिन को सिग्नलिंग मार्ग में महत्वपूर्ण भूमिका प्रदान करने की अनुमति देती है। स्फिंगोमीलिन का क्षरण और संश्लेषण सिग्नल ट्रांसडक्शन के लिए महत्वपूर्ण दूसरे वाहकों का उत्पादन करता है।
अंडे या गोजातीय मस्तिष्क जैसे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त स्फ़िंगोमीलिन में विभिन्न श्रृंखला लंबाईयों के फैटी एसिड होते हैं। समुच्चय चेन लंबाई के साथ स्फिंगोमीलिन जैसे कि संतृप्त 16 एसाइल श्रृंखला के साथ पाल्मटॉयलस्फिंगोमीलिन व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होते हैं।[4]
गुण
आदर्श रूप से, स्फिंगोमाइलिन अणु एक सिलेंडर के आकार के होते हैं, हालांकि स्फिंगोमीलिन के कई अणुओं में एक महत्वपूर्ण श्रृंखला बेमेल होती है (दो हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाओं की लंबाई काफी भिन्न होती है)।[5] स्फिंगोमीलिन की हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं अन्य फॉस्फोलिपिड्स की तुलना में अधिक संतृप्त होती हैं। स्फिंगोमाइलिन्स का लिपिड बाइलेयर चरण व्यवहार भी 37 सी के पास समान फॉस्फोलिपिड्स के चरण संक्रमण तापमान की तुलना में अधिक है। यह झिल्ली में पार्श्व विषमता का परिचय दे सकता है, झिल्ली बाइलेयर में डोमेन उत्पन्न कर सकता है।[5]
स्फिंगोमीलिन कोलेस्ट्रॉल के साथ महत्वपूर्ण अंतःक्रियाओं से गुजरता है। कोलेस्ट्रॉल में फॉस्फोलिपिड्स में तरल से ठोस चरण संक्रमण को खत्म करने की क्षमता होती है। स्फिंगोमीलिन संक्रमण तापमान शारीरिक तापमान सीमाओं के भीतर होने के कारण, कोलेस्ट्रॉल स्फिंगोमाइलिन के चरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। अन्य फॉस्फोलिपिड्स की तुलना में स्फिंगोमीलिन भी इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए अधिक प्रवण होते हैं।[6]
स्थान
स्फिंगोमीलिन को अन्तः प्रदव्ययी जलिका (ईआर) में संश्लेषित किया जाता है, जहां यह कम मात्रा में और ट्रांस गॉल्जी में पाया जा सकता है। यह भीतरी पत्रक की तुलना में बाहरी पर अधिक एकाग्रता के साथ प्लाज्मा झिल्ली में समृद्ध होता है।[7]गोल्गी कॉम्प्लेक्स ईआर और प्लाज्मा झिल्ली के बीच एक मध्यवर्ती का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें ट्रांस साइड की ओर थोड़ी अधिक सांद्रता होती है।[8]
चयापचय
संश्लेषण
स्फिंगोमीलिन के संश्लेषण में phosphatidylcholine से एक सेरामाइड में फॉस्फोकोलीन का एंजाइमेटिक स्थानांतरण शामिल है। स्फिंगोमीलिन संश्लेषण के पहले प्रतिबद्ध कदम में एल सेरीन और palmitoyl सीओए का संघनन शामिल है। यह प्रतिक्रिया सेरीन पामिटॉयलट्रांसफेरेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है। इस प्रतिक्रिया का उत्पाद कम हो जाता है, डायहाइड्रोस्फिंगोसिन उत्पन्न होता है। डायहाइड्रोस्फिंगोसिन एन-एसिलेशन से गुजरता है, जिसके बाद एक सेरामाइड का उत्पादन होता है। इन प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साइटोसोलिक सतह पर होता है। सेरामाइड को गोल्गी तंत्र में ले जाया जाता है जहां इसे स्फिंगोमीलिन में परिवर्तित किया जा सकता है। सेरामाइड से स्फिंगोमीलिन के उत्पादन के लिए स्फिंगोमीलिन सिंथेज़ जिम्मेदार है। फ़ॉस्फ़ोकोलाइन स्थानांतरित होने पर डायसिलग्लिसरॉल एक उपोत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है।[9]
गिरावट
स्फिंगोमीलिन ब्रेकडाउन कई सार्वभौमिक सिग्नलिंग मार्गों को शुरू करने के लिए जिम्मेदार है। यह स्फिंगोमाइलीनेज (स्फिंगोमीलिन विशिष्ट प्रकार-सी फॉस्फोलिपेस) द्वारा हाइड्रोलाइज्ड है।[7] फॉस्फोकोलाइन हेड ग्रुप को जलीय वातावरण में छोड़ा जाता है जबकि सेरामाइड झिल्ली के माध्यम से फैलता है।
समारोह
झिल्ली
झिल्लीदार मायेलिन म्यान जो कई तंत्रिका कोशिका अक्षों को घेरता है और विद्युत रूप से इन्सुलेट करता है, विशेष रूप से स्फिंगोमाइलिन में समृद्ध होता है, जो तंत्रिका तंतुओं के एक इन्सुलेटर के रूप में अपनी भूमिका का सुझाव देता है।[2]अन्य कोशिकाओं की प्लाज़्मा झिल्ली में भी स्फिंगोमीलिन प्रचुर मात्रा में होता है, हालांकि यह काफी हद तक कोशिका झिल्ली के एक्सोप्लाज्मिक पत्रक में पाया जाता है। हालाँकि, कुछ सबूत हैं कि झिल्ली के भीतरी पत्रक में एक स्फिंगोमीलिन पूल भी हो सकता है।[10][11] इसके अलावा, तटस्थ स्फिंगोमाइलीनेज़ -2 - एक एंजाइम जो स्फिंगोमीलिन को सेरामाइड में तोड़ता है - विशेष रूप से आंतरिक पत्रक के लिए स्थानीयकृत पाया गया है, आगे यह सुझाव देता है कि वहां स्फिंगोमीलिन मौजूद हो सकता है।[12]
संकेत पारगमन
स्फिंगोमीलिन का कार्य तब तक अस्पष्ट रहा जब तक कि सिग्नल ट्रांसडक्शन में इसकी भूमिका नहीं पाई गई।[13] यह पता चला है कि स्फिंगोमीलिन सेल सिग्नलिंग पाथवे में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। स्फिंगोमीलिन सिंथेज़ 2 द्वारा प्लाज्मा झिल्ली पर स्फिंगोमाइलिन का संश्लेषण डायसिलग्लिसरॉल का उत्पादन करता है, जो एक लिपिड-घुलनशील दूसरा संदेशवाहक है जो एक सिग्नल कैस्केड के साथ गुजर सकता है। इसके अलावा, स्फिंगोमीलिन का क्षरण सेरामाइड का उत्पादन कर सकता है जो एपोप्टोटिक सिग्नलिंग मार्ग में शामिल है।
apoptosis
सेरामाइड में हाइड्रोलाइजिंग द्वारा सेल एपोप्टोसिस में स्फिंगोमीलिन की भूमिका पाई गई है। 1990 के दशक के उत्तरार्ध में किए गए अध्ययनों में पाया गया था कि सेरामाइड का उत्पादन विभिन्न प्रकार की स्थितियों में किया गया था, जिससे एपोप्टोसिस हो गया।[14] तब यह अनुमान लगाया गया था कि स्फिंगोमीलिन हाइड्रोलिसिस और सिरामाइड सिग्नलिंग इस निर्णय में आवश्यक थे कि सेल मर जाती है या नहीं। 2000 के दशक की शुरुआत में नए अध्ययन सामने आए जिन्होंने एपोप्टोसिस में स्फिंगोमीलिन हाइड्रोलिसिस के लिए एक नई भूमिका को परिभाषित किया, न केवल यह निर्धारित किया कि एक कोशिका कब मरती है बल्कि कैसे।[14]अधिक प्रयोग के बाद यह दिखाया गया है कि यदि स्फिंगोमीलिन हाइड्रोलिसिस मार्ग में पर्याप्त प्रारंभिक बिंदु पर होता है तो सिरामाइड का उत्पादन कोशिका मृत्यु की दर और रूप को प्रभावित कर सकता है या डाउनस्ट्रीम घटनाओं पर ब्लॉक जारी करने के लिए काम कर सकता है।[14]
लिपिड रैफ़्ट
स्फिंगोमीलिन, साथ ही अन्य स्फिंगोलिपिड्स, प्लाज्मा झिल्ली में लिपिड माइक्रोडोमेन से जुड़े होते हैं जिन्हें लिपिड राफ्ट के रूप में जाना जाता है। लिपिड राफ्ट्स को लिपिड अणुओं द्वारा लिपिड आदेशित चरण में होने की विशेषता है, बाकी प्लाज्मा झिल्ली की तुलना में अधिक संरचना और कठोरता प्रदान करते हैं। राफ्ट में, एसाइल श्रृंखलाओं में कम श्रृंखला गति होती है लेकिन अणुओं में उच्च पार्श्व गतिशीलता होती है। यह आदेश स्फिंगोलिपिड्स के उच्च संक्रमण तापमान के साथ-साथ कोलेस्ट्रॉल के साथ इन लिपिडों की परस्पर क्रियाओं के कारण है। कोलेस्ट्रॉल एक अपेक्षाकृत छोटा, गैर-ध्रुवीय अणु है जो स्फिंगोलिपिड्स के बीच की जगह को भर सकता है जो बड़ी एसाइल श्रृंखलाओं का परिणाम है। लिपिड राफ्ट को कई सेल प्रक्रियाओं में शामिल माना जाता है, जैसे झिल्ली छँटाई और तस्करी, सिग्नल ट्रांसडक्शन और सेल ध्रुवीकरण।[15] लिपिड राफ्ट में अत्यधिक स्फिंगोमीलिन इंसुलिन प्रतिरोध का कारण बन सकता है।[16] इन माइक्रोडोमेन में विशिष्ट प्रकार के लिपिड के कारण, लिपिड राफ्ट उनके साथ जुड़े कुछ प्रकार के प्रोटीन जमा कर सकते हैं, जिससे उनके विशेष कार्यों में वृद्धि हो सकती है। लिपिड राफ्ट को सेल एपोप्टोसिस के कैस्केड में शामिल होने का अनुमान लगाया गया है।[17]
असामान्यताएं और संबंधित रोग
स्फ़िंगोमीलिन एक दुर्लभ वंशानुगत बीमारी में जमा हो सकता है जिसे नीमन-पिक रोग, प्रकार ए और बी कहा जाता है। यह एक आनुवंशिक रूप से विरासत में मिली बीमारी है जो लाइसोसोमल एंजाइम [[एसिड स्फिंगोमाइलीनेज]] की कमी के कारण होती है, जो तिल्ली, यकृत, फेफड़ों में स्फिंगोमीलिन के संचय का कारण बनती है। अस्थि मज्जा, और मस्तिष्क, अपरिवर्तनीय स्नायविक क्षति के कारण। स्फिंगोमाइलीनेज़ से जुड़े दो प्रकारों में से टाइप ए शिशुओं में होता है। यह पीलिया, एक बढ़े हुए यकृत और गहन मस्तिष्क क्षति की विशेषता है। इस प्रकार के बच्चे शायद ही कभी 18 महीने से अधिक जीवित रहते हैं। टाइप बी में बढ़े हुए यकृत और प्लीहा शामिल होते हैं, जो सामान्यतः पूर्व-किशोर वर्षों में होते हैं। मस्तिष्क प्रभावित नहीं होता है। अधिकांश रोगियों में सामान्य स्तरों की तुलना में <1% सामान्य स्तर का एंजाइम मौजूद होता है। नीमन-पिक ए रोगियों की कोशिकाओं में स्फिंगोमीलिन का पता लगाने के लिए हेमोलिटिक प्रोटीन, लाइसिन एक मूल्यवान जांच हो सकती है।[1]
ऑटोइम्यून बीमारी मल्टीपल स्क्लेरोसिस (एमएस) के परिणामस्वरूप, मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में न्यूरोनल कोशिकाओं के मेलिन शीथ का क्षरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल ट्रांसडक्शन क्षमता का नुकसान होता है। एमएस रोगी मस्तिष्कमेरु द्रव में कुछ साइटोकिन्स के अपरेगुलेशन को प्रदर्शित करते हैं, विशेष रूप से ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर अल्फा। यह स्फिंगोमाइलीनेज़ को सक्रिय करता है, एक एंजाइम जो स्फिंगोमाइलीन के हाइड्रोलिसिस को सेरामाइड में उत्प्रेरित करता है; कोशिकीय एपोप्टोसिस के साथ स्फिंगोमाइलीनेज गतिविधि देखी गई है।[18] लाल रक्त कोशिका झिल्ली में स्फिंगोमाइलीन की अधिकता (एबेटालिपोप्रोटीनेमिया के रूप में) लाल रक्त कोशिका प्लाज्मा झिल्ली के बाहरी पत्रक में अतिरिक्त लिपिड संचय का कारण बनती है। इसका परिणाम असामान्य रूप से आकार की लाल कोशिकाओं में होता है जिन्हें एसेंथोसाइट्स कहा जाता है।
अतिरिक्त छवियां
स्फिंगोमेलिन का बॉल और स्टिक मॉडल
स्फिंगोमेलिन का कंकाल सूत्र
सेरामाइड
स्फिंगोसिन
संदर्भ
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बाहरी संबंध
- Sphingomyelins at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
