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神经酰胺从头合成途径关键代谢酶的研究进展

2020-08-19李玉慧

生物学杂志 2020年4期
关键词:研究进展途径结构

李玉慧, 陈 成

(天津大学 生命科学学院, 天津 300072)

神经酰胺(Ceramide)由神经鞘氨醇长链碱基和可变长链的脂肪酸组成[1-2](图1),神经鞘氨醇长链碱基和不同的脂肪酸组合形成不同的神经酰胺,因此神经酰胺不是一种物质,而是结构相似的一类物质,脂肪酸链的长度、不饱和数以及位置都会影响神经酰胺的性质。神经酰胺不仅是真核生物细胞膜的重要组成成分,还在细胞信号传递过程中充当第二信使的重要角色[3],在细胞增殖、细胞凋亡、细胞分化等细胞代谢中发挥着十分重要的生物学作用。正是因为神经酰胺参与了众多体内代谢活动,所以说其含量一旦异常,便会对个体健康造成极其严重的影响[4-5]。

图1 神经酰胺化学结构式

神经酰胺的合成主要包括3条途径,分别为:从头合成途径、鞘磷脂酶途径以及补救途径[4-5](图2)。从头合成途径以丝氨酸棕榈酰转移酶(Serine palmitoyltransferase,SPT)将L-丝氨酸和棕榈酰-CoA缩合为3-酮二氢鞘氨醇为起始步骤,之后3-酮二氢鞘氨醇还原酶(3-Ketodihydrosphingosine reductase,KDSR)将3-酮二氢鞘氨醇还原为二氢鞘氨醇,随后二氢鞘氨醇在神经酰胺合酶(Ceramide synthase,CERS)的作用下生成二氢神经酰胺,最后二氢神经酰胺被二氢神经酰胺去饱和酶(Dihydroceramide desaturase,DES)作用生成神经酰胺;鞘磷脂酶途径由鞘磷脂酶(Sphingomyelinase,SMase)将鞘磷脂水解生成神经酰胺;补救途径先将复杂的鞘脂转化为鞘氨醇,然后通过鞘氨醇的再酰化生成神经酰胺。

图2 神经酰胺的合成途径示意图[6]

从图2中可以看出,神经酰胺的从头合成途径可以为调控其水平提供更多可能的靶点,因此目前对该途径中的关键代谢酶的研究越来越多。……

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