Eräs entsyymi sfingolipidien aineenvaihdunnasta

J Biol Chem. 2012 Mar 16;287(12):9128-36. Epub 2012 Jan 30. Sphingosine 1-phosphate (S1P) lyase deficiency increases sphingolipid formation via recycling at the expense of de novo biosynthesis in neurons.

Hagen-Euteneuer N, Lütjohann D, Park H, Merrill AH Jr, van Echten-Deckert G.

Membrane Biology and Lipid Biochemistry Unit, Life and Medical Sciences (LIMES) Institute, University of Bonn, Bonn, Germany.

TIIVISTELMÄ (Suomennosta) Abstract

 Edellisessä mainittu So-1-P fosfaatti (So-1-P)   voi entsymaattisesti pilkkoutua peruuttamattomasti( irreversibelisti) lyaasientsyymillä S1P-lyaasi sfingolipidikatabolian viimeisenä askeleena.

Sphingosine 1-phosphate lyase (S1P lyase) irreversibly cleaves sphingosine 1-phosphate (S1P) in the final step of sphingolipid catabolism. 

 Sfingoidiset emäkset (SPP) ja niiden  1-fosfaatit eivät ole ainoastaan  aineenvaihdunnan välituotteita,  vaan ne ovat myös hyvin bioaktiivisia lipidejä, jotka voivat moduloida laaja-alaisesti  erilaisia fysiologisia prosesseja.

As sphingoid bases and their 1-phosphate are not only metabolic intermediates but also highly bioactive lipids that modulate a wide range of physiological processes,

Sen takia onkin odotettavissa , että niiden määrän nousu saattaisi indusoida  sopeutumisreaktioita  sfingolipidiaineenvaihdunnan muilla kulmilla  ja /tai muuttaa  solujen käyttäytymistä. 

 it would be predicted that their elevation might induce adjustments in other facets of sphingolipid metabolism and/or alter cell behavior.

 Entä jos  tämä sfingosiini-1-fosfaatilyaasi entsyymi PUUTTUU?
Tutkijat ovat jo aiemmin osoittaneet, että tämän lyaasin puute johtaa neurodegeneraatioon ja muihin haitallisiin oireisiin.

 Indeed, we have previously reported that S1P lyase deficiency causes neurodegeneration and other adverse symptoms. 

Aiemmin jo on havaittu, että  neurodegeneratiivisiin prosesseihin mahdollisseti osallistuu kaksi lipidiluokkaa  glykosfingolipidit- ja   kolesteroli. Nyt  tutkijat halusivat selvittää koehiiren avulla. miten  vaikuttuvat  nämä lipidiluokat  siinä neurodegeneraatiossa, mitä S1P-lyaasinpuutteisella hiirellä oli. havaittavissa.

We next asked the question whether and how S1P lyase deficiency affects the metabolism of (glyco)sphingolipids and cholesterol, two lipid classes that might be involved in the neurodegenerative processes observed in S1P lyase-deficient mice. 

 Kuten oli odotettukin vapaat ja fosforyloidut sfingoidit emäkset  lisääntyivät huomattavasti, kun S1P-lyaasi eliminoitiin, mutta tutkijat  hämmästyivät kun toteseivat että samalla glykosfingolipidien massa pysyteeli  ennallaan.
As predicted, there was a considerable increase in free and phosphorylated sphingoid bases upon elimination of S1P lyase, but to our surprise, rather than increasing, the mass of (glyco)sphingolipids persisted at wild type levels.


 Tämä seikka johtui siitä, että sfingoidien emästen de novo biosynteesi oli alentunut javasaavasti  runkorakennetta  kierrätettiin  salvage tien kautta.

 This was discovered to be due to reduced de novo sphingoid base biosynthesis and a corresponding increase in the recycling of the backbones via the salvage pathway.

 Samalla havaittiin huomattavaa nousua kolesteroliestereissä , vaikka vapaata kolesterolia oli samat määrät kuin normaalisti Tämä lienee sekundäärinen muutos  sfingolipidimetaboliassa tapahtuuneelle vaihteelle.

 There was also a considerable increase in cholesterol esters, although free cholesterol persisted at wild type levels, which might be secondary to the shifts in sphingolipid metabolism.


 Kaikenkaikkiaan  tässä havaitaan pyrkimystä glykosfingolipidien (GSL)  homeostaasin ylläpitämiseen sopeuttamalla tilanne: Kun vapaita sfingoideja emäksiä (So)  ja fosforyloituja sfingoideja emäksiä (SPP)  kertyy S1P-entsyymin puutteessa, niin tapahtuu uudelleen- tasapainotus de novo-biosynteesin ja  kierrätyksen ( recycling, salvage) prosessien kesken. .

All in all, these findings show that accumulation of free and phosphorylated sphingoid bases by loss of S1P lyase causes an interesting readjustment of the balance between de novo biosynthesis and recycling to maintain (glyco)sphingolipid homeostasis.

 Näitä muutoksia ja niiden vaikutuksia toisten lipidien aineenvaihduntaan pitäisi tutkia mahdollisina neurodegeneraation aiheuttajina  Sfingosiini-1-fosfaatin lyaasin vajeessa.
 These changes, and their impact on the metabolism of other cellular lipids, should be explored as possible contributors to the neurodegeneration in S1P lyase deficiency.