ไมอีลิน

Myelin เป็นรูปแบบที่ไม่ซ้ำใครองค์กรที่ช่วยให้คุณสามารถดำเนินการกระตุ้นไฟฟ้าตามเส้นใยประสาทที่มีค่าใช้จ่ายพลังงานน้อยที่สุด เยื่อหุ้มมดลูกเป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยหลายชั้นซึ่งประกอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์พลาสมาที่มีการยืดและแก้ไขมากในเซลล์ Schwann's (PNS) และ oligodendroglial (ในระบบประสาทส่วนกลาง)

ปริมาณน้ำใน myelin ประมาณ 40% ลักษณะเด่นของเยื่อเมือกเมื่อเทียบกับเซลล์อื่น ๆ คือมีไขมันเฉลี่ย 70% และโปรตีน 30% (ขึ้นอยู่กับน้ำหนักแห้ง) เยื่อหุ้มสมองส่วนใหญ่มีอัตราส่วนของโปรตีนกับไขมันสูงขึ้น

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

ไฟ Lipitor mielina

ไขมันทั้งหมดที่พบในสมองหนูและมีอยู่ในเยื่อไมอีลิที. อีไม่มีไขมันภาษาท้องถิ่นเฉพาะในโครงสร้าง nemielinovyh (ยกเว้น difosfatidilglitserola ไขมันยลเฉพาะ) การสนทนายังเป็นจริง: ไม่มีไขมัน myelin ดังกล่าวที่จะไม่ได้รับการพบในเศษส่วน subcellular อื่น ๆ ของสมอง

Cerebroside เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของ myelin ยกเว้นช่วงแรกของการพัฒนาของร่างกายความเข้มข้นของ cerebroside ในสมองมีสัดส่วนโดยตรงกับจำนวน myelin ที่อยู่ในนั้น เพียง 1/5 ของปริมาณ galactolipid ทั้งหมดใน myelin เกิดขึ้นในรูปแบบซัลเฟต Cerebrosides และ sulfatides มีบทบาทสำคัญต่อความมั่นคงของ myelin

เยื่อไมอีลินยังโดดเด่นด้วยไขมันในเลือดสูง ได้แก่ คอเลสเตอรอล, galactolipids ทั่วไปและ plasmalogen ที่มีส่วนผสมของ ethanolamine พบว่าถึง 70% ของคอเลสเตอรอลในสมองอยู่ใน myelin เนื่องจากเกือบครึ่งหนึ่งของสสารสีขาวของสมองประกอบด้วยเยื่อไมอีนจึงเห็นได้ชัดว่าสมองมีปริมาณคอเลสเตอรอลมากที่สุดเมื่อเทียบกับอวัยวะอื่น ความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลในสมองโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน myelin จะถูกกำหนดโดยหน้าที่หลักของเนื้อเยื่อเซลล์ประสาทเพื่อสร้างและกระตุ้นแรงกระตุ้นของเส้นประสาท เนื้อหาที่มีคอเลสเตอรอลสูงใน myelin และความไม่ชอบมาพากลของโครงสร้างของมันจะทำให้การรั่วไหลของไอออนลดลงผ่านเมมเบรนของเซลล์ประสาท (เนื่องจากความต้านทานสูง)

Phosphatidylcholine เป็นส่วนสำคัญของ myelin แม้ว่า sphingomyelin จะมีอยู่ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย

องค์ประกอบของไขมันทั้งสสารสีเทาและสารสีขาวของสมองแตกต่างจากเยื่อไมอีลีนอย่างชัดเจน ส่วนประกอบของ myelin ในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดที่ศึกษาอยู่เกือบจะเท่ากัน มีความแตกต่างเพียงเล็กน้อย (ตัวอย่างเช่น myelin myelin มี sphingomyelin น้อยกว่า myelin bull หรือมนุษย์) มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างขึ้นอยู่กับตำแหน่งของ myelin ตัวอย่างเช่น myelin ที่แยกได้จากไขสันหลังูมีค่าไขมันในเลือดสูงกว่า myelin จากสมอง

Myelin มี polyphosphatidylinositols ซึ่ง triphosphoinositide อยู่ที่ 4-6% ของฟอสโฟรีเยินเยื่อทั้งหมดและ Diphosphoinositide มีค่าตั้งแต่ 1 ถึง 1.5% องค์ประกอบย่อยของ myelin รวมอย่างน้อยสาม esters ของ cerebroside และสอง lipids ขึ้นอยู่กับกลีเซอรอล; Myelin ยังมี alkanes ยาว ๆ Myelin จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.3% ของ gangliosides Myelin มี monosialoganglioside มากกว่าใน M1 เทียบกับสิ่งที่พบในเยื่อหุ้มสมอง Myelin จากสิ่งมีชีวิตจำนวนมากรวมถึงมนุษย์ประกอบด้วย ganglioside ที่เป็นเอกลักษณ์ของ sialozilgalactosylceramide OM4

Lipitor mielina NSP

ไขมันไมลลินของระบบประสาทส่วนปลายและระบบประสาทส่วนกลางมีลักษณะคล้ายกัน แต่มีความแตกต่างเชิงปริมาณระหว่างพวกเขา Myelin PNS ประกอบด้วย cerebrosides และ sulfatides น้อยและมี sphingomyelin มากกว่า myelin CNS อย่างมีนัยสำคัญ เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตเห็นการปรากฏตัวของแก๊ปโอโอไซด์ OMP ลักษณะของ Myelin PTS ของสิ่งมีชีวิตบางชนิด ความแตกต่างขององค์ประกอบของไขมันไมอีลินของระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลายไม่สำคัญเท่าที่ความแตกต่างของโปรตีน

Myelin โปรตีนของระบบประสาทส่วนกลาง

องค์ประกอบโปรตีนของ myelin ของระบบประสาทส่วนกลางจะง่ายกว่าเยื่อหุ้มสมองอื่น ๆ และส่วนใหญ่จะแสดงโดย proteolipids และโปรตีนขั้นพื้นฐานซึ่งเป็น 60-80% ของทั้งหมด Glycoproteins มีอยู่ในปริมาณที่น้อยกว่า Myelin ระบบประสาทส่วนกลางมีโปรตีนที่ไม่ซ้ำกัน

สำหรับเยื่อไมอีลินระบบประสาทส่วนกลางของมนุษย์มีความชุกของโปรตีน 2 ชนิด ได้แก่ โปรตีน myelin จากโปรตีนคาร์เทีย (MBP) และโปรตีนโปรตีน myelin proteolipid protein (PLP) โปรตีนเหล่านี้เป็นองค์ประกอบหลักของ myelin จากระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด

Protein Protein Protein PLP (proteolipid protein) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Folca protein มีความสามารถในการละลายตัวทำละลายอินทรีย์ น้ำหนักโมเลกุลของ PLP อยู่ที่ประมาณ 30 kD (Da-Dalton) ลำดับกรดอะมิโนของมันมีความระมัดระวังมากโมเลกุลรูปแบบหลายโดเมน โมเลกุล PLP ประกอบด้วยกรดไขมัน 3 ชนิด ได้แก่ palmitic โอเลอิกและสเตียริคซึ่งเชื่อมโยงกับอนุมูลอะมิโนกรดด้วยพันธะอีเทอร์

Myelin CNS มีปริมาณโปรตีนอื่นน้อยกว่า - DM-20 ซึ่งตั้งชื่อตามน้ำหนักโมเลกุล (20 kDa) การวิเคราะห์ดีเอ็นเอและการชี้แจงโครงสร้างหลักแสดงให้เห็นว่า DM-20 เกิดขึ้นจากการย่อยสลายสารตกค้างของกรดอะมิโน 35 ชนิดจากโปรตีน PLP ระหว่างการพัฒนา DM-20 จะปรากฏเร็วกว่า PLP (ในบางกรณีแม้กระทั่งก่อนการปรากฏตัวของเยื่อไมอีลิน); ชี้ให้เห็นว่านอกจากบทบาทของโครงสร้างในการสร้างเยื่อเมลิเย็ตแล้วยังสามารถมีส่วนร่วมในการแยกแยะความแตกต่างของ oligodendrocytes

ขัดกับสิ่งที่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของเยื่อไมอีลิ PLP multilamellar ขนาดกะทัดรัดกระบวนการก่อตัวไมอีลินในหนู "เคาะออก" โดย PLP / DM-20 เกิดขึ้นกับการเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตามในหนูดังกล่าวอายุขัยเฉลี่ยลดลงและความคล่องตัวโดยรวมลดลง ในทางตรงกันข้ามการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติใน PLP รวมถึงการแสดงออกที่เพิ่มขึ้น (การแสดงออกของ PLP ตามปกติ) มีผลกระทบในทางปฏิบัติอย่างรุนแรง มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าจำนวนเงินที่สำคัญของโปรตีน PLP และ DM-20 ถูกแสดงไว้ในระบบประสาทส่วนกลางสาร rna สำหรับ PLP อยู่ในจู๋และมีจำนวนเงินขนาดเล็กของโปรตีนสังเคราะห์ แต่ไม่รวมอยู่ในไมอีลิน

ไมอีลินโปรตีนประจุบวก (MBP) ได้ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยเนื่องจากลักษณะแอนติเจนของ - เมื่อให้ยาสัตว์มันทำให้เกิดการตอบสนองภูมิที่เรียกว่าการทดลองไขสันหลังแพ้ซึ่งเป็นรูปแบบของการเกิดโรคเกี่ยวกับระบบประสาทอย่างรุนแรง - หลายเส้นโลหิตตีบ

ลำดับกรดอะมิโนของ MBP ในสิ่งมีชีวิตจำนวนมากถูกสงวนไว้เป็นอย่างมาก MBP ตั้งอยู่บนด้าน cytoplasmic ของเยื่อไมอีลีน มีน้ำหนักโมเลกุล 18.5 กิโลดาลตันและปราศจากสัญญาณของโครงสร้างตติยภูมิ โปรตีนขั้นพื้นฐานนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็น microheterogeneity ระหว่างการอิเล็กโตรโฟเรซิสในภาวะด่าง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ที่ทำการศึกษามีปริมาณของไอโซฟอร์ม MBP ที่แตกต่างกันซึ่งมีส่วนร่วมที่สำคัญของลำดับกรดอะมิโน น้ำหนักโมเลกุลของ ICBM ของหนูและหนูคือ 14 kDa มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ MBR มีลำดับกรดอะมิโนเดียวกันที่ชิ้นส่วน N และ C ของโมเลกุลเป็นส่วนที่เหลือของ ICBM แต่มีลักษณะลดลงประมาณ 40 ส่วนที่เป็นกรดอะมิโน อัตราส่วนของโปรตีนพื้นฐานเหล่านี้แตกต่างกันไปในระหว่างการพัฒนาหนูที่โตเต็มที่และหนูมี ICBM มากขึ้นโดยมีมวลโมเลกุล 14 กิโลดาลตันมากกว่า MBDs ที่มีน้ำหนักโมเลกุล 18 kDa อีกสองไอโซฟอร์มของ ICBM ที่พบในสิ่งมีชีวิตจำนวนมากมีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับ 21.5 และ 17 kDa ตามลำดับ พวกเขาถูกสร้างขึ้นโดยยึดติดกับโครงสร้างหลักของลำดับ polypeptide ประมาณ 3 kDa

การแยกโปรตีน myelin ของอิเล็กตรอนพบว่าโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่า จำนวนของพวกเขาขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่นเมาส์และหนูสามารถมีโปรตีนดังกล่าวได้ถึง 30% ของทั้งหมด เนื้อหาของโปรตีนเหล่านี้ยังแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอายุของสัตว์: ยิ่งมีอายุน้อยเท่าไหร่สมองของฉันจะมีเมือกน้อยกว่า แต่โปรตีนส่วนใหญ่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่า

เอนไซม์ 2 '3'- ไซคลิกนิวคลีโอไทด์ Z'-phosphodiesterase (CNP) มีโปรตีนหลายร้อยเปอร์เซ็นต์ของโปรตีน myelin ทั้งหมดในเซลล์ประสาทส่วนกลาง นี่เป็นมากกว่าเซลล์ชนิดอื่น ๆ โปรตีน CNP ไม่ใช่ส่วนประกอบหลักของ myelin ที่มีขนาดกะทัดรัด แต่จะเข้มข้นเฉพาะในบางพื้นที่ของเปลือกเยื่อไมอีลินที่สัมพันธ์กับ cytoplasm ของ oligodendrocyte โปรตีนนี้ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นใน cytoplasm แต่ส่วนหนึ่งของมันเกี่ยวข้องกับ cytoskeleton ของเยื่อหุ้มเซลล์คือ F-actin และ tubulin ฟังก์ชั่นทางชีวภาพของ CNP สามารถควบคุมโครงสร้างของ cytoskeleton เพื่อเร่งกระบวนการเจริญเติบโตและความแตกต่างของ oligodendrocytes

เมธิลินที่เกี่ยวข้องกับไกลโคโปรตีน (MAG) ซึ่งเป็นส่วนประกอบย่อยของ myelin ที่ทำให้บริสุทธิ์มีน้ำหนักโมเลกุล 100 kDa อยู่ในระบบประสาทส่วนกลางในปริมาณเล็กน้อย (น้อยกว่า 1% ของโปรตีนทั้งหมด) MAG มีโดเมนเยื่อหุ้มเซลล์เดียวที่แยกส่วนนอกเซลล์ของ glycosylated ออกจากโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยโดเมน immunoglobulin เหมือนจากโดเมน intracellular 5 ชนิด โครงสร้างทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกับโปรตีนยึดเกาะเซลล์ประสาท (NCAM)

แมกซ์ไม่ได้อยู่ใน myelin ขนาดกะทัดรัด แต่อยู่ในเยื่อหุ้มชั้นนอกของ oligodendrocytes ที่สร้างชั้นเยื่อไมอีลิน จำได้ว่าเมมเบรน periaksonalnaya โอลิโกเดนโดรไซต์ - ตั้งอยู่ใกล้เคียงกับเยื่อหุ้มของซอน แต่อย่างไรก็ตามทั้งสองเยื่อไม่หลอมรวม แต่จะถูกคั่นด้วยช่องว่าง extracellular เช่นการแปลคุณสมบัติของ MAG และว่าโปรตีนนี้เกี่ยวข้องกับ superfamily อิมมูโนที่ยืนยันการมีส่วนร่วมในกระบวนการของการยึดเกาะและการถ่ายโอน (สัญญาณ) และระหว่าง oligodendrocytes axolemma mielinobrazuyuschimi ระหว่าง myelination นอกจากนี้ MAG เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของสารสีขาวของ CNS ซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตของ neurites ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

Glycoprotein myelinolygodendrocytic ย่อย (Myelin-oligodendrocytic glycoprotein, MOG) ควรสังเกตด้วย MOG เป็นโปรตีนที่มีเมมเบรนโปรตีนเดียวที่มีโดเมน immunoglobulin เหมือนกัน ซึ่งแตกต่างจาก MAG ซึ่งอยู่ในชั้นด้านในของ myelin MOG จะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในชั้นผิวของมันดังนั้นจึงสามารถมีส่วนร่วมในการถ่ายโอนข้อมูลจากภายนอกไปยัง oligodendrocyte

โปรตีนชนิดเมมเบรนบางชนิดสามารถระบุได้โดยการใช้พอลิอะคริลาไมด์เจลอิเล็กโทรฟิเรสซิส (PAGE) (เช่น tubulin) electrophoresis ความละเอียดสูงแสดงให้เห็นถึงการปรากฏตัวของแถบย่อยอื่น ๆ ของโปรตีน; พวกเขาสามารถเชื่อมโยงกับการปรากฏตัวของเอนไซม์เปลือกตาเยื่อไมอีลิน

โปรตีนของ myelin PNS

Myelin PNS มีโปรตีนที่ไม่ซ้ำกันเช่นเดียวกับโปรตีนบางชนิดที่พบได้ร่วมกับโปรตีนของ myelin CNS

Р0 - โปรตีน myelin PNS หลักที่มีมวลโมเลกุล 30 kDa เป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของโปรตีน myelin PNS เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าแม้ว่าจะแตกต่างจาก PLP ในลำดับกรดอะมิโนเส้นทางของการปรับเปลี่ยนโพสต์แปลและโครงสร้างอย่างไรก็ตามทั้งสองโปรตีนเหล่านี้มีความสำคัญเท่าเทียมกันสำหรับการสร้างโครงสร้าง myelin ของ CNS และ PNS

เนื้อหาของ MBP ใน myelin ของ PNS คือประมาณ 5-18% ของปริมาณโปรตีนทั้งหมดซึ่งแตกต่างจาก CNS ซึ่งเศษของมันถึงหนึ่งในสามของโปรตีนทั้งหมด โปรตีน MBP ชนิดเดียวกันที่มีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับ 21, 18.5, 17 และ 14kDa ตามลำดับพบว่ามีอยู่ใน myelin ของระบบประสาทส่วนกลางใน PNS ในผู้ใหญ่หนู MBP ที่มีมวลโมเลกุล 14 kDa (ตามการจำแนกโปรตีน myelin ที่อยู่รอบข้างนั้นมีชื่อว่า "Pr") เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของโปรตีน cationic ทั้งหมด ใน myelin ของ PNS ยังมี MBP ที่มีมวลโมเลกุล 18 kDa (ในกรณีนี้เรียกว่า "โปรตีน P1") ควรสังเกตว่าความสำคัญของตระกูลโปรตีนของ MBP ไม่ดีเท่าโครงสร้างของ myelin ของ PNS เช่นเดียวกับ CNS

Glikoproteinı mielina NSP

ขนาดกะทัดรัดของ myelin PNS ประกอบด้วย glycoprotein ที่มีมวลโมเลกุล 22 kDa เรียกว่า myelin protein 22 (PMP-22) ซึ่งมีสัดส่วนโปรตีนน้อยกว่า 5% ของโปรตีนทั้งหมด PMP-22 มีโดเมนเมมเบรน 4 โดเมนและโดเมนไกลโคซิเลชันหนึ่งโดเมน โปรตีนนี้ไม่มีบทบาทสำคัญในโครงสร้าง อย่างไรก็ตามความผิดปกติของยีน pmr-22 มีความรับผิดชอบต่อ neuropathologies ของพันธุกรรมบางอย่าง

หลายทศวรรษที่ผ่านมามีความเชื่อกันว่า myelin สร้างเยื่อเมือกที่ไม่ทำหน้าที่ทางชีวเคมีใด ๆ อย่างไรก็ตามในเยื่อไมอีรินพบเอนไซม์จำนวนมากที่เกี่ยวข้องในการสังเคราะห์และการเผาผลาญของส่วนประกอบของไมอีลิน เอนไซม์หลายอยู่ในไมอีลินมีส่วนร่วมในการเผาผลาญ phosphoinositide: fosfatidilinozitolkinaza, difosfatidilinozitolkinaza phosphatase ที่สอดคล้องกันและ diglitseridkinazy เอนไซม์เหล่านี้เป็นที่น่าสนใจเนื่องจากความเข้มข้นสูงของ polyphosphoinositides ใน myelin และการเผาผลาญอาหารอย่างรวดเร็วของพวกเขา มีหลักฐานว่ามีอยู่ใน myelin ของ muscarinic receptor cholinergic, G-proteins, phospholipases C และ E โปรตีน kinase C.

Myelin PNS พบ Na / K-ATPase ซึ่งมีการขนส่งไอออนบวกและดีเอ็นเอ 6'-nucleotidase การปรากฏตัวของเอนไซม์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่า myelin สามารถมีส่วนร่วมในการขนส่ง axonal