Миелин

Миелин је јединствена формација, организација која вам омогућава да изведете електрични импулс дуж нервног влакна уз минималне трошкове енергије. Миелин плашт је високоорганизована вишеслојна структура која се састоји од високо растегнутих и модификованих плазматских мембрана Сцхваннове (у ПНС) и олигодендроглијским ћелијама (у централном нервном систему).

Садржај воде у мијелину је око 40%. Посебна карактеристика мијелина у поређењу са другим ћелијама јесте то што садржи просечно 70% липида и 30% протеина (на основу сухе тежине). Већина биолошких мембрана има већи однос протеина са липидима.

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

Липитор миелина напајања

Све липиди налазе у мозгу пацова, и присутни су у мијелина, т. Е. Но липида локализован искључиво у немиелинових структурама (осим специфичног митохондријалној липидне дифосфатидилглитсерола). Истовремено је и обратно: не постоје такви липиди мијелина који се не би нашли у другим субћелијским фракцијама мозга.

Церебросид је типична компонента миелина. Са изузетком најранијег периода развоја тела, концентрација цереброзида у мозгу је директно пропорционална количини миелина у њему. Само 1/5 укупног садржаја галактолипида у мијелину се јавља у сулфатном облику. Церебросиди и сулфатиди играју важну улогу у стабилности миелина.

Мијелин карактерише и висок ниво његових главних липида - холестерола, обичних галактолипида и плазмалогена који садрже етаноламин. Утврђено је да је до 70% холестерола у мозгу у миелину. Пошто се скоро половина беле материје мозга може састојати од мијелина, очигледно је да мозак садржи највећу количину холестерола у поређењу са другим органима. Висока концентрација холестерола у мозгу, посебно код мијелина, одређује главна функција неуронског ткива - да би се генерисали и провели нервни импулси. Висок садржај холестерола у мијелину и специфичност његове структуре доводе до смањења цурења јона кроз неуронску мембрану (због високе резистенције).

Фосфатидилхолин је такође есенцијални део миелина, иако је сфингомиелин садржан у релативно малој количини.

Липидни састав сиве материје и беле материје мозга јасно се разликује од мијелина. Састав миелина мозга свих проучаваних врста сисара је скоро исти; постоје само мале разлике (на пример, миелин пацова има мање сфингомијелина од мијелинског бикова или човека). Постоје неке варијације, у зависности од локације миелина, на пример миелина изолованог од кичмене мождине, има већу вредност односа липида и протеина од мијелина из мозга.

Мијелин такође садржи полифосфатидилиноситоле, од којих је трифосфосоинозит 4 до 6% укупног мијелинског фосфора, а дифосфоинозитид је од 1 до 1,5%. Мање компоненте мијелина укључују најмање три естра цереброзида и два липида на бази глицерола; Миелин садржи и неке алканоне са дугим ланцем. Мијел сисара садржи од 0,1 до 0,3% ганглиозида. Миелин садржи више моносиалоганглиосида у М1 у поређењу са оним што се налази у мембранама мозга. Мијел многих организама, укључујући људе, садржи јединствени ганглиосид сиалозилгалактозилцерамида ОМ4.

Липитор миелина НПБ

Липиди миелина периферног и централног нервног система су квалитативно слични, али постоје квантитативне разлике између њих. Миелин ПНС садржи мање церебросида и сулфатида и значајно више сфингомијелина од мијелинског ЦНС-а. Интересантно је запазити присуство ганглиозидних ОМП карактеристика миелин ПТС неких организама. Разлике у саставу мијелинских липида централног и периферног нервног система нису толико значајне као њихове разлике у саставу протеина.

Мијелински протеини централног нервног система

Протеински састав мијелина централног нервног система је једноставнији од оних других мембрана мозга и углавном је представљен протеолипидима и базним протеинама, који чине 60-80% укупног. Гликопротеини су присутни у много мањим количинама. Миелин централни нервни систем садржи јединствене протеине.

За хумани ЦНС мијелина квантитативном карактеристичном превласти два протеина: позитивно наелектрисани катјонски мијелин протеин (мијелина базичног протеина, МБП) и мијелина протеолипид (мијелина протеолипид протеина, ПЛП). Ови протеини су главни састојци миелина централног нервног система свих сисара.

Миелин протеолипид ПЛП (протеолипидни протеин), познат и као Фолца протеин, има способност да се раствара у органским растварачима. Молекулска тежина ПЛП је приближно 30 кД (Да-Далтон). Његова амино киселинска секвенца је екстремно конзервативна, молекула формира неколико домена. Молекула ПЛП укључује три масне киселине, обично палмитинске, олеинске и стеаринске, везане за аминокиселинске радикале етер везом.

Миелин ЦНС садржи нешто мање количине другог протеолипида - ДМ-20, названог по његовој молекуларној тежини (20 кДа). И анализа ДНК и појашњење примарне структуре показали су да је ДМ-20 формиран цепањем 35 аминокиселинских остатака из ПЛП протеина. Током развоја, ДМ-20 се јавља раније од ПЛП (у неким случајевима чак и пре појављивања миелина); сугеришу да поред структуралне улоге у формирању мијелина може учествовати иу диференцијацији олигодендроцита.

Супротно тврдњи да је ПЛП неопходан за формирање компактног мултиламеларног мијелина, процес формирања миелина код мишева испуцан ПЛП / ДМ-20 се јавља са само малим одступањима. Међутим, код таквих мишева, очекивани животни век је смањен и укупна мобилност је оштећена. Насупрот томе, природне мутације у ПЛП, укључујући и повећану експресију (нормални ПЛП овер-израз), имају озбиљне функционалне последице. Треба напоменути да су значајне количине протеина ПЛП и ДМ-20 представљен у ЦНС, РНК на ПЛП је у ПНС, а постоји мала количина протеина синтетисано, али нису укључене у мијелина.

Катјонске миелин протеин (МБП) привукла пажњу истраживача због своје антигени природи - када се даје животињама проузрокује аутоимуног одговора, такозвани експерименталног алергијског енцефаломијелитиса, што представља модел тешке неуродегенеративне болести - мултипле склерозе.

Аминокиселинска секвенца МБП у многим организмима је веома конзервирана. МБП се налази на цитоплазматичној страни миелинских мембрана. Има молекулску тежину од 18,5 кД и нема лика терцијарне структуре. Овај основни протеин открива микрохетерогеност током електрофорезе у алкалним условима. Већина испитаних сисара садржавала је различите количине МБП изоформи који имају значајан заједнички дио амино киселине. Молекуларна тежина ИЦБМ-а мишева и пацова је 14 кДа. МБР ниске молекулске масе има исте секвенце амино киселина на Н- и Ц-терминским деловима молекула као остатак ИЦБМ, али се карактерише редукцијом од око 40 аминокиселинских остатака. Однос ових основних протеина варира током развоја: зрели пацови и мишеви имају више ИЦБМс са молекулском масом од 14 кДа од МБДс са молекулском тежином од 18 кДа. Две друге изоформе ИЦБМ, такође пронађене у многим организмима, имају молекулску тежину од 21,5 и 17 кДа, респективно. Они се формирају притиском на главну структуру полипептидне секвенце од око 3 кДа.

Електрофоретска сепарација протеина мијелина открива протеине са већом молекулском тежином. Њихов број зависи од врсте организма. На пример, миш и пацов могу да садрже такве протеине до 30% од укупног броја. Садржај ових протеина се такође разликује у зависности од старости животиње: млађи је, млађи је у моме мог мозга, али више протеина у њему имају већу молекулску тежину.

Ензим 2 '3'-циклична нуклеотидна З'-фосфодиестераза (ЦНП) представља неколико процената укупног садржаја мијелинског протеина у ћелијама ЦНС. Ово је много више него у другим врстама ћелија. ЦНП протеин није главна компонента компактног миелина, концентрисан је само у одређеним областима миелинског плашта повезаног са цитоплазем олигодендроцита. Протеин је локализован у цитоплазми, али део је повезан са мембранским цитоскелетом - Ф-актином и тубулином. Биолошка функција ЦНП-а може бити регулисање структуре цитоскелета у циљу убрзавања процеса раста и диференцијације у олигодендроцитима.

Миелин-придружени гликопротеин (МАГ) - мала компонента пречишћеног миелина, има молекулску тежину од 100 кДа, присутан је у ЦНС у малој количини (мање од 1% укупног протеина). МАГ има један трансмембрански домен који раздваја високо гликозиловани екстрацелуларни део молекула састављеног од пет имуноглобулинских домена из интрацелуларног домена. Његова укупна структура је слична протеину адхезије неуронских ћелија (НЦАМ).

МАГ је присутан у компактном, вишеслојни мијелина, али је у мембранама периаксоналних олигодендроцити формирају слојеве мијелина. Подсетити да периаксоналнаиа олигодендроците мембрану - налази најближи плазма мембрани аксона, али ипак ова два мембране не спајају, али су раздвојени екстрацелуларне јаз. Таква особина локализације МАГ, и да је тај протеин се односи на суперпородици имуноглобулина, потврђује његово учешће у процесима адхезије и пренос (сигнализација) и међу аколемма миелинобразуиусцхими олигодендроцита током миелинатион. Поред тога, МАГ је једна од компоненти беле материје ЦНС-а, која инхибира раст неурита у култури ткива.

Гликопротеини из друге беле масе и треба имати у виду мањих мијелина гликопротеин миелинолигодендротситарни (Мијелин-олигодендроцитиц гликопротеин у, МОГ). МОГ је трансмембрански протеин који садржи јединствени домен имуноглобулин. За разлику од МАГ, који се налази у унутрашњим слојевима миелина, МОГ је локализован у својим површинским слојевима, тако да може учествовати у преношењу екстрацелуларних информација на олигодендроците.

Мале количине карактеристичних мембранских протеина могу се идентификовати помоћу електрофорезе полиакриламида (ПАГЕ) (нпр. Тубулина). Електрофореза високе резолуције показује присуство других малих група протеина; они могу бити повезани са присуством више ензима плашта миелина.

Протеини миелин ПНС

Миелин ПНС садржи неке јединствене протеине, као и неке протеине честе са протеинима мијелинског ЦНС-а.

П0 - главни протеински миелин ПНС, има молекулску масу од 30 кДа, је више од половине протеина миелин ПНС. Интересантно, иако се разликује од ПЛП у секвенци амино киселине, посттранслационе модификације путевима и структура, међутим, оба протеина су подједнако важни за формирање структуре ПНС и ЦНС мијелина.

Садржај МБП у мијелину ПНС је 5-18% укупне количине протеина, за разлику од ЦНС-а, где његова фракција достигне једну трећину укупног протеина. Исти четири облика МБП протеина са молекуларним тежинама од 21, 18,5, 17 и 14кДа, респективно, пронађени у мијелину централног нервног система такође су присутни у ПНС. Код одраслих глодара МБП са молекулском масом од 14 кДа (према класификацији периферних миелинских протеина назван "Пр") је најзначајнија компонента свих катионских протеина. У миелину ПНС постоји и МБП са молекулском масом од 18 кДа (у овом случају се зове "протеина П1"). Треба напоменути да важност породице протеина МБП није тако велика за мијелинску структуру ПНС-а, као и за ЦНС.

Гликопротеинı миелина НПБ

Компактан обухвата ПНС мијелински гликопротеин молекулске масе од 22 кДа, под називом периферна мијелин протеин-22 (ПМП-22), који чини мање од 5% укупног садржаја протеина. ПМП-22 има четири трансмембранске домене и један гликозиловани домен. Овај протеин не игра значајну структурну улогу. Међутим, аномалије пмр-22 гена су одговорне за одређене наследне хумане неуропатологије.

Пре неколико деценија веровало се да миелин ствара инертну мембрану која не врши било какве биохемијске функције. Међутим, касније у мијелину, откривен је велики број ензима укључених у синтезу и метаболизам компонената мијелина. Неколико ензими присутни у мијелина, укључени у фосфоинозитид метаболизам: фосфатидилинозитолкиназа, дифосфатидилинозитолкиназа одговарајуће фосфатазе и диглитсеридкинази. Ови ензими су интересантни због високе концентрације полифосфонозитида у мијелину и њиховог брзог метаболизма. Постоје докази о присуству миелина мускаринских холинергичких рецептора, Г-протеина, фосфолипаза Ц и Е, протеина киназе Ц.

Миелин ПНС је открио На / К-АТПазу, која носи транспорт моновалентних катјона, као и 6'-нуклеотидаза. Присуство ових ензима сугерише да миелин може активно учествовати у аксоналном транспорту.