Sphingolipidit

Sphingolipidit ovat solukalvon lipidejä, joiden ydinrakenne on sphingosineiksi kutsuttu pitkäketjuinen aminoalkoholi. Ceramidi muodostuu, kun sphingosineeseen liittyy rasvahappo amideillä. Ceramidia voidaan muokata erilailla fuusioitumaan useisiin lipideihin: sphingomyeliinissä ceramidi on yhdistetty fosfokoliiniryhmään, ja glykosfingolipidit muodostuvat ceramidiin kiinnittyneistä hiilihydraateista. Sphingolipidit ovat tärkeitä solukalvon osia ja niitä on runsaasti erityisesti hermostossa sekä myelinissä.

Biosynteesi alkaa endoplasmisessa kalvossa de novo -polulla: seriinipalmitoyl-CoA:n kondensaation katalysoi serin palmitoyltransferaasi, jolloin muodostuu 3-ketodihydrosfinganini. Tämä aine redusoidaan dihydrosfingosineiksi ja lisättynä rasvahapolla muodostuu ceramidi. Ceramidi toimii keskuspisteenä, josta etenevät reitit johtavat sphingomyeliinin syntetisoitumiseen sekä erilaisten glykosfingolipidien (kerebrosidit, globosidit, gangliosidit) muodostumiseen Golgissa hiilihydraattirihmastoja lisäten.

Metabolian näkökulmasta ceramidi on solujen "keskuspilari": sitä voidaan hydrolyoida sphingosineksi, jota voidaan fosforyloida sphingosine-1-phosphateiksi (S1P). Ceramiden ja S1P:n tasapaino – sphingolipidikierre – säätelee solujen kasvua, erilaistumista ja kuolemaa. S1P voi lisäksi edistää solujen selviytymistä ja migraatiota.

Biologisesti sphingolipidit vaikuttavat solukalvon rakenteeseen, lipidivaakojen toimintaan sekä signaalireitteihin. Niiden häiriöt liittyvät useisiin lysosomaalisiin sairauksiin, kuten Gaucherin, Niemann-Pickin, Fabryn ja Tay-Sachs’n tautiin.

Analytiikassa sphingolipidejä mitataan yleisesti massaspektrometrialla lipidomian keinoin, mikä paljastaa niiden monimuotoisuuden sekä muutokset sairauksien kontekstissa.