Метаболизм сфинголипидов

Сфинголипиды – сложные липиды биологических мембран, которые построены на основе высокомолекулярного спирта сфингозина. Эти липиды – сфингомиелин и гликосфинголипиды в наибольшем количестве содержатся в структурах центральной и периферической нервной системы, в частности в миелиновых оболочках нервов.
Образование сфингозина
Для синтеза высокомолекулярного алифатического аминоспирта сфингозина используются углеводородный радикал пальмитата и остаток аминокислоты серина. Реакция катализируется ферментом, зависимым от пиридоксальфосфата (витамина В6), и требует действия НАДФН-зависимой дегидрогеназы; дигидросфингозин, который образуется, окисляется до сфингозина при участии ФАД-зависимого флавопротеина:
34322301247360а) пальмитоил-КоА + серин + НАДФН + Н+ дигидросфингозин + СО2 + СО2 + НАДФ+ + КоА-SH;
226935211336100б) дигидросфингозин + ФАД сфингозин + ФАДН2
Образование N –ацилсфингозинов (церамида)
Церамиды являются базовой молекулярной структурой всего сфинголипида. Они образуются путем N-ацилирования аминогруппы сфингозина определенной высокомолекулярной жирной кислотой:
21520151117600сфингозин + ацил-КоА N-ацилсфингозин (церамид) + КоА-SH
Образование сфингомиелина
Сфингомиелин – молекулярные структуры, которые образуются путем присоединения фосфохолина к церамиду, содержащего в своем составе остатки разных жирных кислот. Донором фосфохолина является ЦДФ-холин:
276509311366500церамид + ЦДФ-холин сфингомиелин + ЦМФ
Образование гликосфинголипидов
Гликосфинголипиды – гликозилированные производные церамида, которые, в зависимости от строения углеводной части молекулы, разделяются на: цереброзиды (моногексозиды церамида), сульфатиды (сульфатированные производные галактоцерамидов), глобозиды (олигогексозиды церамида) и ганглиозиды

. Основной биологической функцией гликосфинголипидов как компонентов внешнего слоя плазматических мембран является участие в межклеточных взаимодействиях и контактах.
Формирование молекул гликосфинголипидов осуществляется путем последовательного наращивания остатков моносахаридов и их производных к СН2ОН-группе церамида (N-ацилсфингозинов).
Донорами углеводов в этих реакциях являются нуклеотидсахара; ферменты, которые катализируют гликозилирование церамида –гликозилтрансферазы мембран эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи [7].
Наследственные болезни, связанные с аномальным накоплением в головном мозге и других тканях сфинголипида и продуктов их метаболизма, структурным компонентом которых является церамид, получили название сфинголипидозов. Они принадлежат к "лизосомальным болезням", вызванным генетическими дефектами в синтезе определенных гидролитических ферментов катаболизма сложных биомолекул [5].
3.5 Биосинтез холестерина и его биотрасформация
Холестерин – стероид, который выполняет важные структурные и регуляторные функции, входя в состав биомембран и выступая в качестве предшественника в синтезе физиологически активных соединений разных классов. Источниками холестерина для организма человека являются его биосинтез и поступление с продуктами питания животного происхождения.
Предшественником в биосинтезе холестерина является ацетил-КоА, который образуется при окислении глюкозы за счет окислительного декарбоксилирования пирувата или при β-окислении жирных кислот.
Биосинтез холестерина происходит в цитозоле клеток и его первые этапы заключаются в образовании из ацетил-КоА β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА (β-ГОМК):
При направленности процесса в сторону биосинтеза кетоновых тел β-ГОМК расщепляется митохондриальной лиазой с образованием ацетоацетата