Myelin

Ang Myelin ay isang kakaibang pormasyon, kung saan ang organisasyon ay nagpapahintulot sa iyo na magsagawa ng isang elektrikal na salpok kasama ang hibla ng nerve na may kaunting gastos sa enerhiya. Ang myelin saha - mataas na inorganisa layered istraktura na binubuo ng isang mataas na unat at binago plasma lamad ng Schwann (sa PNS) at oligodendroglial (CNS) cells.

Ang nilalaman ng tubig sa myelin ay halos 40%. Ang natatanging katangian ng myelin kumpara sa iba pang mga cell ay naglalaman ito ng average na 70% lipids at 30% na protina (batay sa dry weight). Karamihan sa mga biological membrane ay may mas mataas na ratio ng mga protina sa lipid.

[1], [2], [3], [4], [5]

Lipitor mielina mains

Lahat ng lipids natagpuan sa daga utak, at ay naroroon sa myelin, t. E. Walang lipid naisalokal eksklusibo sa nemielinovyh istruktura (maliban sa mga tiyak na mitochondrial lipid difosfatidilglitserola). Ang pakikipag-usap ay totoo rin: walang mga myelin lipid na hindi natagpuan sa iba pang mga subcellular fractions ng utak.

Ang Cerebroside ay ang pinaka-karaniwang bahagi ng myelin. Maliban sa pinakamaagang panahon ng pag-unlad ng katawan, ang konsentrasyon ng cerebroside sa utak ay direktang proporsyonal sa halaga ng myelin sa loob nito. Tanging 1/5 ng kabuuang galactolipid na nilalaman sa myelin ang nangyayari sa sulpisadong anyo. Ang mga Cerebrosides at sulfatides ay may mahalagang papel sa katatagan ng myelin.

Ang Myelin ay nailalarawan din ng isang mataas na antas ng mga pangunahing lipid nito - kolesterol, karaniwang galactolipids at ethanolamine na naglalaman ng plasmalogen. Natagpuan na hanggang 70% ng kolesterol ng utak ay nasa myelin. Dahil ang halos kalahati ng puting bagay ng utak ay maaaring binubuo ng myelin, malinaw na ang utak ay naglalaman ng pinakamalaking halaga ng kolesterol kumpara sa ibang mga organo. Ang mataas na konsentrasyon ng kolesterol sa utak, lalo na sa myelin, ay tinutukoy ng pangunahing pag-andar ng neuronal tissue - upang bumuo at magsagawa ng mga impresyon ng nerve. Ang mataas na nilalaman ng kolesterol sa myelin at ang kakaibang uri ng istraktura nito ay humantong sa isang pagbawas sa butas ng ion sa pamamagitan ng neuron membrane (dahil sa mataas na pagtutol nito).

Ang Phosphatidylcholine ay isang mahalagang bahagi ng myelin, bagaman ang sphingomyelin ay naglalaman ng isang maliit na halaga.

Ang lipid na komposisyon ng parehong kulay-abo na bagay at puting bagay ng utak ay malinaw na naiiba mula sa myelin. Ang komposisyon ng myelin ng utak ng lahat ng pinag-aralan na mammalian species ay halos pareho; mayroong mga menor de edad lamang pagkakaiba (halimbawa, ang myelin ng daga ay mas mababa ang sphingomyelin kaysa sa myelin bull o tao). Mayroong ilang mga pagkakaiba-iba, depende sa lokasyon ng myelin, halimbawa myelin na nakahiwalay mula sa spinal cord, ay may mas mataas na halaga ng lipid sa protina ratio kaysa sa myelin mula sa utak.

Ang komposisyon rin ay nagsasama ng myelin polifosfatidilinozity, trifosfoinozitid ng kung saan ay 4 hanggang 6% ng kabuuang posporus myelin difosfoinozitid- at mula sa 1 hanggang 1.5%. Ang mga maliit na bahagi ng myelin ay kinabibilangan ng hindi bababa sa tatlong esters ng cerebroside at dalawang lipid batay sa gliserol; Naglalaman din ang Myelin ng ilang mga long-chain alkanes. Ang Myelin ng mga mammal ay naglalaman ng 0.1 hanggang 0.3% ng gangliosides. Ang Myelin ay naglalaman ng higit pang monosialoganglioside sa M1 kumpara sa kung ano ang matatagpuan sa mga lamad ng utak. Ang Myelin ng maraming organismo, kabilang ang mga tao, ay naglalaman ng isang natatanging ganglioside ng sialozilgalactosylceramide OM4.

Lipitor mielina NSP

Myelin lipids ng paligid at central nervous system ay magkatulad na magkatulad, ngunit mayroong mga pagkakaiba sa dami sa kanila. Ang Myelin PNS ay naglalaman ng mas kaunting cerebrosides at sulfatides at makabuluhang mas sphingomyelin kaysa sa myelin CNS. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan ang pagkakaroon ng ganglioside OMP katangian ng myelin PTS ng ilang mga organismo. Ang mga pagkakaiba sa komposisyon ng myelin lipids ng gitnang at paligid nervous system ay hindi bilang makabuluhang bilang kanilang mga pagkakaiba sa komposisyon ng protina.

Myelin protina ng central nervous system

Ang komposisyon ng protina ng myelin ng central nervous system ay mas simple kaysa sa iba pang membranes ng utak, at higit sa lahat ay kinakatawan ng proteolipids at mga pangunahing protina, na bumubuo ng 60-80% ng kabuuang. Ang mga glycoprotein ay nasa mas maliit na dami. Ang central nervous system ng Myelin ay naglalaman ng mga natatanging protina.

Para pantao CNS myelin dami katangi-pamamayani ng dalawang mga protina: ang positibo sisingilin cationic myelin protina (myelin pangunahing protina, MBP) at myelin proteolipid (myelin proteolipid protina, PLP). Ang mga protina na ito ay ang mga pangunahing nasasakupan ng myelin ng central nervous system ng lahat ng mammals.

Myelin proteolipid PLP (proteolipid protein), na kilala rin bilang Folca protein, ay may kakayahang matunaw sa mga organic na solvents. Ang molekular na timbang ng PLP ay tinatayang 30 kD (Da-Dalton). Ang pagkakasunud-sunod ng amino acid nito ay sobrang konserbatibo, ang molekula ay bumubuo ng maraming mga domain. Ang PLP molecule ay kinabibilangan ng tatlong mataba acids, kadalasang palmitic, oleic at stearic, naka-link sa amino acid radicals sa pamamagitan ng ether bono.

Ang Myelin CNS ay naglalaman ng medyo mas mababang halaga ng isa pang proteolipid - DM-20, na pinangalanang sa kanyang molekular na timbang (20 kDa). Ang parehong pag-aaral at paglilinaw ng DNA sa pangunahing istraktura ay nagpakita na ang DM-20 ay nabuo sa pamamagitan ng paggupit ng 35 amino acid residues mula sa PLP protein. Sa panahon ng pag-unlad, lumilitaw ang DM-20 nang mas maaga kaysa sa PLP (sa ilang mga kaso kahit na bago ang hitsura ng myelin); iminumungkahi na sa karagdagan sa mga istruktura papel sa pagbuo ng myelin, maaari itong lumahok sa pagkita ng kaibahan ng oligodendrocytes.

Salungat sa kung ano ang kinakailangan para sa pagbuo ng PLP compact multilamellar myelin, myelin pagbuo proseso sa daga, "magpatumba-out" sa pamamagitan ng PLP / DM-20, ay nangyayari na may lamang menor de edad deviations. Gayunpaman, sa gayong mga daga, ang pag-asa sa buhay ay nabawasan at ang pangkalahatang kadaliang mapakilos ay may kapansanan. Sa kaibahan, ang natural na nangyayari mutasyon sa PLP, kasama na ang mas mataas na expression nito (normal na PLP over-expression), ay may malubhang epekto sa pagganap. Dapat ito ay nabanggit na ang mga makabuluhang halaga ng protina PLP at DM-20 ay iniharap sa CNS, mensaherong RNA para sa PLP ay nasa PNS, at doon ay isang maliit na halaga ng protina na-synthesize, ngunit ay hindi kasama sa myelin.

Cationic myelin protina (MBP) ay nakahimok ng pansin ng mga mananaliksik dahil sa kanyang antigenic kalikasan - kapag pinangangasiwaan sa mga hayop na ito ay nagiging sanhi ng isang autoimmune tugon, isang tinatawag na pang-eksperimentong allergy encephalomyelitis, na kung saan ay isang modelo ng malubhang neurodegenerative sakit - maramihang mga esklerosis.

Ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng MBP sa maraming mga organismo ay lubos na nakaimbak. Ang MBP ay matatagpuan sa cytoplasmic side ng myelin membranes. Ito ay may molekular na timbang na 18.5 kD at wala ang mga palatandaan ng tertiary structure. Ang pangunahing protina ay nagpapakita ng microheterogeneity sa panahon ng electrophoresis sa mga kondisyon ng alkalina. Karamihan sa mga mammal na nag-aral ay naglalaman ng iba't ibang mga halaga ng mga isoform ng MBP na may isang makabuluhang karaniwang bahagi ng sequence ng amino acid. Ang molekular na timbang ng ICBMs ng mga daga at daga ay 14 kDa. Ang isang mababang molekular timbang na MBR ay may parehong mga sequence ng amino acid sa mga bahagi ng N-at C-terminal ng Molekyul bilang ang natitirang bahagi ng ICBM, ngunit ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbawas ng humigit-kumulang na 40 amino acid residues. Ang ratio ng mga pangunahing protina ay nag-iiba sa panahon ng pag-unlad: ang mga mature na daga at mga daga ay may higit na mga ICBM na may isang molekular masa ng 14 kDa kaysa sa mga MBD na may isang molekular na timbang ng 18 kDa. Dalawang iba pang isoforms ng ICBMs, na matatagpuan din sa maraming mga organismo, ay may molekular na timbang ng 21.5 at 17 kDa, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga ito ay nabuo sa pamamagitan ng attachment sa pangunahing istraktura ng isang sequence ng polypeptide na mga 3 kDa.

Ang electrophoretic separation ng myelin proteins ay nagpapakita ng mga protina na may mas mataas na molekular na timbang. Ang kanilang numero ay depende sa uri ng organismo. Halimbawa, ang isang mouse at isang daga ay maaaring maglaman ng mga gayong protina hanggang sa 30% ng kabuuan. Ang nilalaman ng mga protina ay nag-iiba din depende sa edad ng hayop: ang mas bata ito, mas mababa sa aking utak myelin, ngunit ang higit pang mga protina sa ito ay may mas mataas na molekular timbang.

Ang enzyme 2 '3'-cyclic nucleotide Z'-phosphodiesterase (CNP) ay tumutukoy sa ilang porsiyento ng kabuuang nilalaman ng protina ng myelin sa mga selula ng CNS. Ito ay higit pa sa ibang mga uri ng mga selula. Ang CNP protein ay hindi ang pangunahing bahagi ng compact myelin, ito ay puro lamang sa ilang mga lugar ng myelin kaluban na nauugnay sa cytoplasm ng oligodendrocyte. Ang protina ay naisalokal sa cytoplasm, ngunit bahagi nito ay nauugnay sa cytoskeleton ng lamad - F-actin at tubulin. Ang biological function ng CNP ay maaaring upang maayos ang istruktura ng cytoskeleton upang mapabilis ang mga proseso ng paglago at pagkita ng kaibhan sa oligodendrocytes.

Mielinassotsiirovanny glycoprotein (MAG) - quantitatively menor de edad na bahagi ng purified myelin ay may isang molekular bigat ng 100 kD, natagpuan sa CNS sa isang maliit na halaga (mas mababa sa 1% ng kabuuang protina). MAG ay may isang solong transmembrane domain na kung saan ay naghihiwalay silnoglikozilirovannuyu ekstraselyular bahagi ng Molekyul na binubuo ng limang immunoglobulin-tulad ng mga domain mula sa intracellular domain. Ang kabuuang istraktura ay katulad ng neuronal cell adhesion protein (NCAM).

MAG ay naroroon sa mga compact, multilamellar myelin, ngunit ito ay sa membranes periaksonalnyh oligodendrocytes bumubuo ng myelin layer. Alalahanin na periaksonalnaya oligodendrocyte lamad - matatagpuan pinakamalapit sa ang plasma lamad ng axon, ngunit gayon pa man ang dalawang lamad huwag sumanib, ngunit ay pinaghihiwalay ng ekstraselyular puwang. Ang ganitong mga isang tampok na-localize ng MAG, at na ito protina na nauugnay sa mga immunoglobulin superfamily, Kinukumpirma ng kanyang paglahok sa proseso ng pagdirikit at transfer (signaling) at sa pagitan ng mga axolemma mielinobrazuyuschimi oligodendrocytes sa panahon myelination. Bilang karagdagan, ang MAG ay isa sa mga bahagi ng puting bagay ng CNS, na nagpipigil sa paglago ng mga neurite sa kultura ng tissue.

Glycoproteins mula sa iba pang mga puting bagay at ito ay dapat na nabanggit menor de edad myelin glycoprotein mielinoligodendrotsitarny (myelin-oligodendrocytic glycoprotein, MOG). Ang MOG ay isang protina ng transmembrane na naglalaman ng isang domain na tulad ng immunoglobulin. Sa kaibahan sa MAG, kung saan ay matatagpuan sa panloob na layer ng myelin, ng MOG-localize nasa ibabaw na layer, sa pamamagitan ng kabutihan ng kung saan ay maaaring maging kasangkot sa pagpapadala ekstraselyular impormasyon upang oligodendrocytes.

Ang mga maliliit na halaga ng mga katangian ng mga protina ng lamad ay maaaring makilala ng polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) (hal., Tubulin). Ang high-resolution na electrophoresis ay nagpapakita ng pagkakaroon ng iba pang mga menor de edad na mga grupo ng protina; maaari silang maiugnay sa pagkakaroon ng isang bilang ng mga myelin upak enzymes.

Protina ng myelin PNS

Ang Myelin PNS ay naglalaman ng ilang mga natatanging protina, pati na rin ang ilang mga protina na karaniwan sa mga protina ng myelin CNS.

Р0 - ang pangunahing protina myelin PNS, ay may molekular na masa ng 30 kDa, ay higit sa kalahati ng proteins myelin PNS. Nang kawili-wili, kahit na ito ay naiiba mula sa PLP sa amino acid sequence, post-translational pagbabago daanan at istraktura, gayunpaman parehong mga protina ay pantay mahalaga para bumubuo sa istraktura ng PNS at CNS myelin.

Ang nilalaman ng MBP sa myelin ng PNS ay 5-18% ng kabuuang halaga ng protina, kung ihahambing sa CNS, kung saan ang bahagi nito ay umabot sa isang-katlo ng kabuuang protina. Ang parehong apat na MBP protina form na may molecular weights ng 21, 18.5, 17 at 14kDa, ayon sa pagkakabanggit, na matatagpuan sa CNS myelin ay naroroon sa PNS. Sa adult rodents MBP na may isang molekular bigat ng 14 kDa (sa pamamagitan ng pag-uuri ng peripheral myelin protina siya ay iginawad ang pamagat ng "Pr") ay ang pinaka makabuluhang bahagi ng lahat ng cationic protina. Sa myelin ng PNS, mayroon ding MBP na may isang molecular mass ng 18 kDa (sa kasong ito ito ay tinatawag na "protein P1"). Dapat pansinin na ang kahalagahan ng pamilya ng MBP ng MBP ay hindi napakahusay para sa myelin structure ng PNS, tulad ng para sa CNS.

Glikoproteinı mielina NSP

Compact Binubuo PNS myelin glycoprotein may isang molekular bigat ng 22 kDa, na tinatawag na peripheral myelin protina-22 (PMP-22), na account para sa mas mababa sa 5% ng kabuuang protina na nilalaman. Ang PMP-22 ay may apat na domain ng transmembrane at isang glycosylated na domain. Ang protina na ito ay hindi naglalaro ng isang makabuluhang papel sa istruktura. Gayunpaman, ang mga anomalya ng pmr-22 na gene ay may pananagutan para sa ilang mga namamana na neuropathologies ng tao.

Maraming dekada na ang nakalipas ay pinaniniwalaan na ang myelin ay lumilikha ng isang diertong lamad na hindi gumaganap ng anumang mga biochemical function. Gayunpaman, nang maglaon sa myelin, napakarami ng mga enzyme na kasangkot sa pagbubuo at metabolismo ng mga bahagi ng myelin ang napansin. Ilang mga enzymes naroroon sa myelin, na kasangkot sa phosphoinositide metabolismo: fosfatidilinozitolkinaza, difosfatidilinozitolkinaza kaukulang phosphatase at diglitseridkinazy. Ang mga enzymes ay interesado dahil sa mataas na konsentrasyon ng polyphosphoinositides sa myelin at sa kanilang mabilis na metabolismo. May katibayan ng presensya sa myelin ng muscarinic cholinergic receptors, G-proteins, phospholipases C at E, protina kinase C.

Ang Myelin PNS ay nagpahayag ng Na / K-ATPase, na nagdadala ng transportasyon ng mga monovalent cation, pati na rin ang 6'-nucleotidase. Ang pagkakaroon ng mga enzyme ay nagpapahiwatig na ang myelin ay maaaring aktibong lumahok sa axonal transport.