スフィンゴミエリンは、動物組織の中で最も豊富なスフィンゴ脂質である：これまでに研究されたすべての細胞膜に存在することが知られています。極性ヘッドグループの点でホスファチジルコリンと構造的に類似しているため、リン脂質（リン脂質）としても分類されます。
1880年代、科学者ヨハントゥディチュムは脳組織からエーテル可溶性脂質成分を単離し、それをスフィンゴミエリンと名付けました。その後、1927年に、このスフィンゴ脂質の構造がN-アシル-スフィンゴシン-1-ホスホコリンとして報告されました。
スフィンゴミエリンの構造（出典：英語版ウィキペディアのJag123、Wikimedia Commons経由）
他のスフィンゴ脂質と同様に、スフィンゴミエリンは構造的機能と細胞情報伝達機能の両方を備えており、特に神経組織、特に特定のニューロンの軸索を覆い、隔離する鞘であるミエリンが豊富です。
その分布は、スフィンゴミエリナーゼを用いた細胞内分画および酵素分解実験を通じて研究されており、その結果は、真核細胞のスフィンゴミエリンの半分以上が原形質膜に見られることを示しています。ただし、これはセルのタイプによって異なります。たとえば、線維芽細胞では、総脂質のほぼ90％を占めます。
この脂質の合成および代謝プロセスの調節不全は、複雑な病状またはリピドーシスの発症につながります。これらの例は、肝脾腫大および進行性神経機能障害を特徴とする遺伝性ニーマンピック病です。
構造
スフィンゴミエリンは、極性の頭と2つの無極性の尾で構成される両親媒性分子です。極頭基はホスホコリン分子であるため、グリセロリン脂質ホスファチジルコリン（PC）と同様に見える場合があります。ただし、これら2つの分子間の界面および疎水性領域に関しては、実質的な違いがあります。
哺乳類のスフィンゴミエリン分子で最も一般的な塩基はセラミドであり、スフィンゴシン（1,3-ジヒドロキシ-2-アミノ-4-オクタデセン）で構成されています。これは、4位と4位の炭素間にトランス二重結合を持っています炭化水素鎖の5。その飽和誘導体であるスフィンガニンも一般的ですが、程度は低いです。
スフィンゴミエリンの疎水性の尾の長さは16から24炭素原子の範囲であり、脂肪酸組成は組織によって異なります。
たとえば、人間の脳の白質のスフィンゴミエリンはネルボン酸を持ち、灰白質のスフィンゴミエリンは主にステアリン酸を含み、血小板の一般的な形態はアラキドン酸です。
一般に、スフィンゴミエリンの2つの脂肪酸鎖の間には長さの不一致があり、これは、反対側の単分子層の炭化水素間の「相互嵌合」現象に有利に働くようです。これは、このスフィンゴ脂質がより貧弱な他の膜と比較して、膜に特別な安定性と特定の特性を与えます。
分子の界面領域では、スフィンゴミエリンは炭素3にアミド基と遊離ヒドロキシル基を持ち、サイドドメインと相互作用の定義に重要な、分子内および分子間結合の水素結合ドナーおよびアクセプターとして機能します。様々なタイプの分子を使って。
特徴
-信号
スフィンゴシン代謝の産物-セラミド、スフィンゴシン、スフィンゴシン1-リン酸、およびジアシルグリセロール-は、重要な細胞エフェクターであり、アポトーシス、発達および老化、細胞シグナル伝達などの複数の細胞機能に役割を与えます。
-構造
スフィンゴミエリンの3次元の「円筒」構造のおかげで、この脂質はよりコンパクトで秩序ある膜ドメインを形成できます。これは、いくつかの内在性膜タンパク質に特定のドメインを確立できるため、タンパク質の観点から重要な機能的意味を持っています。
脂質「ラフト」とカベオラ
脂質ラフト、膜相、またはスフィンゴミエリン、一部のグリセロリン脂質、コレステロールなどのスフィンゴ脂質の秩序あるマイクロドメインは、膜タンパク質とさまざまな機能（受容体、トランスポーターなど）との関連付けのための安定したプラットフォームを表します。
カベオラは、GPIアンカーを持つタンパク質を動員する原形質膜の陥入であり、スフィンゴミエリンも豊富です。
コレステロールについて
コレステロールは、その構造的剛性により、特に流動性に関連する側面で細胞膜の構造に大きな影響を与えます。そのため、必須要素と見なされています。
スフィンゴミエリンは水素結合ドナーとアクセプターの両方を持っているため、コレステロール分子とのより「安定した」相互作用を形成できると考えられています。このため、膜中のコレステロールとスフィンゴミエリンの濃度には正の相関があると言われています。
合成
スフィンゴミエリンの合成はゴルジ複合体で起こり、小胞体（ER）から輸送されたセラミドは、ホスファチジルコリンからのホスホコリン分子の移動によって修飾され、同時にジアシルグリセロール分子が放出されます。反応は、SMシンターゼ（セラミド：ホスファチジルコリンホスホコリントランスフェラーゼ）によって触媒されます。
また、ホスホエタノールアミンをホスファチジルエタノールアミン（PE）からセラミドに移動させ、続いてホスホエタノールアミンをメチル化することによって、スフィンゴミエリンが生成される別の経路もあります。これは、一部のPEが豊富な神経組織で特に重要であると考えられています。
スフィンゴミエリン合成酵素はゴルジ複合膜の内腔側にあり、ほとんどの細胞でスフィンゴミエリンの細胞質外の位置と一致しています。
スフィンゴミエリンの極性グループの特性と特定のトランスロカーゼの明らかな欠如のために、この脂質のトポロジーの方向は酵素シンターゼに依存します。
代謝
スフィンゴミエリンの分解は、原形質膜とリソソームの両方で起こります。リソソームのセラミドとホスホコリンへの加水分解は、酸性スフィンゴミエリナーゼに依存しています。これは、活性が最適なpHが約4.5の可溶性リソソーム糖タンパク質です。
原形質膜の加水分解は、pH 7.4で機能し、その操作に二価のマグネシウムまたはマンガンイオンを必要とするスフィンゴミエリナーゼによって触媒されます。スフィンゴミエリンの代謝とリサイクルに関与する他の酵素は、小胞輸送経路を介して互いに接続しているさまざまな細胞小器官に含まれています。
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