미엘린

Myelin은 조직으로 구성되어있어 에너지 소비를 최소화하면서 신경 섬유를 따라 전기적 충동을 유발할 수 있습니다. 수초 (myelin sheath)는 Schwann (PNS에서) 및 oligodendroglial (중추 신경계에서) 세포의 고도로 신장되고 변형 된 혈장 막으로 구성된 매우 조직화 된 다층 구조입니다.

수초의 수분 함량은 약 40 %입니다. 다른 세포에 비해 myelin의 특징은 평균 70 %의 지질과 30 %의 단백질 (건조 중량 기준)을 함유하고 있다는 것입니다. 대부분의 생물학적 멤브레인은 단백질 대 지질의 비율이 높습니다.

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리피토 mielina 메인

모든 지질 t, 쥐의 뇌에서 발견하고, 수초에 존재한다. E. 없음 지질 (특정 미토콘드리아 지질 difosfatidilglitserola 제외) 전용 nemielinovyh 구조로 현지화되지 않습니다. 그 반대는 또한 사실입니다. 두뇌의 다른 세포 내 분획에서는 발견되지 않는 미엘린 지질이 없습니다.

Cerebroside는 myelin의 가장 일반적인 구성 요소입니다. 신체 발달의 가장 초기의 기간을 제외하고, 뇌에서의 뇌척수화물의 농도는 그 안에있는 미엘린의 양에 직접적으로 비례합니다. Myelin의 총 galactolipid 함량의 1/5 만 황산염 형태로 나타납니다. Cerebroside와 sulfatides는 myelin의 안정성에 중요한 역할을합니다.

Myelin은 콜레스테롤, 일반적인 galactolipids 및 ethanolamine 함유 plasmasogen의 높은 수준의 주요 지질이 특징입니다. 두뇌 콜레스테롤의 70 %까지가 수초에 있다는 것을 발견했습니다. 뇌의 백색질 중 거의 절반이 미엘린으로 이루어질 수 있기 때문에 뇌가 다른 기관에 비해 콜레스테롤이 가장 많이 함유되어있는 것은 분명합니다. 특히 myelin에서 뇌의 콜레스테롤 농도가 높다는 것은 신경 자극을 생성하고 유도하는 신경 조직의 주요 기능에 의해 결정됩니다. 미엘린에 콜레스테롤 함량이 높고 구조가 독특하기 때문에 (높은 저항성으로 인해) 신경 막을 통한 이온 누출이 감소합니다.

포스파티딜콜린은 또한 스 핑고 미엘린이 비교적 적은 양으로 함유되어 있지만 미엘린의 필수 성분입니다.

회색 물질과 뇌의 하얀 물질의 지질 구성은 미엘린의 지질 구성과 분명히 다릅니다. 연구 된 모든 포유류 종의 두뇌 수초의 구성은 거의 동일합니다. 사소한 차이가 있습니다 (예를 들어, 쥐 myelin은 myelin 황소 또는 인간보다 적은 스 핑고 미엘린을 가지고 있습니다). Myelin의 위치에 따라 몇 가지 변형이 있습니다. 예를 들어 척수에서 분리 된 myelin은 뇌의 myelin보다 지질 대 단백질 비율이 높습니다.

미엘린은 또한 폴리 포스파티딜 이노시톨을 포함하며, 그 중 트리 포스 포노 사이드는 전체 미엘린 인의 4 내지 6 %이고, 디포 스포 이노 사이드는 1 내지 1.5 %이다. Myelin의 사소한 성분은 cerebroside의 적어도 3 개의 에스테르와 글리세롤을 기본으로하는 2 개의 지질을 포함한다; 미엘린은 또한 일부 장쇄 알칸을 포함합니다. 포유류의 수초는 0.1-1.3 %의 강글리오사이드를 함유하고있다. Myelin은 M1의 monosialoganglioside가 뇌의 막에서 발견되는 것과 비교하여 더 많이 포함되어 있습니다. 인간을 포함한 많은 유기체의 수초는 시알로 질 갈 락토 실 세라 미드 OM4의 독특한 강글리오사이드를 함유하고 있습니다.

리피토 mielina NSP

말초와 중추 신경계의 미엘린 지질은 질적으로 비슷하지만 양적 차이가 있습니다. Myelin PNS는 미엘린 CNS보다 cerebrosides와 sulfatides가 적고 스 핑고 미엘린이 훨씬 많습니다. 몇몇 유기체의 myelin PTS의 특징 인 강글리오사이드 OMP의 존재를 주목하는 것은 흥미 롭다. 중추 및 말초 신경계의 미엘린 지질 구성의 차이는 단백질 구성의 차이만큼 중요하지 않습니다.

중추 신경계의 미엘린 단백질

중추 신경계의 미엘린의 단백질 조성은 다른 뇌막보다 단순하며 주로 단백질 분해 효소와 염기성 단백질로 구성되며 총 단백질의 60-80 %를 차지합니다. 당 단백질은 훨씬 적은 양으로 존재합니다. 미엘린 중추 신경계에는 독특한 단백질이 들어 있습니다.

Myelin의 경우, 인간 CNS는 양전하를 띄는 양이온 성 myelin 단백질 (MBP)과 myelin proteolipid 단백질 (PLP)의 양적 보급이 특징입니다. 이 단백질은 모든 포유 동물의 중추 신경계의 미엘린의 주성분입니다.

Folca 단백질로도 알려진 Myelin proteolipid PLP (proteolipid protein)는 유기 용제에 용해하는 능력이 있습니다. PLP의 분자량은 약 30 kD (Da-Dalton)이다. 그 아미노산 서열은 극히 보수적이며 분자는 여러 도메인을 형성합니다. PLP 분자는 일반적으로 팔미틴산, 올레산 및 스테아르산과 같은 3 개의 지방산을 포함하며, 이는 에테르 결합에 의해 아미노산 라디칼에 연결된다.

Myelin CNS는 분자량 (20 kDa)을 따서 명명 된 또 다른 proteolipid 인 DM-20을 다소 적은 양으로 함유하고 있습니다. DNA 구조 분석과 1 차 구조의 해명은 PLP 단백질의 35 아미노산 잔기의 절단에 의해 DM-20이 형성됨을 보여 주었다. 발달 중에, DM-20은 PLP보다 먼저 나타납니다 (어떤 경우에는 myelin이 출현하기도 전에). 는 미엘린 형성에있어서 구조적 역할 외에도 희소 돌기 아교 세포의 분화에 참여할 수 있다고 제안했다.

PLP가 compact multilamellar myelin의 형성에 필요하다는 개념과는 달리, PLP / DM-20에 의해 knock out 된 마우스에서 myelin 형성 과정은 작은 편차로 발생한다. 그러나, 이러한 생쥐에서 평균 수명이 단축되고 전반적인 이동성이 저하됩니다. 반대로, 증가 된 발현 (정상적인 PLP 과발현)을 포함하여 PLP에서 자연적으로 발생하는 돌연변이는 심각한 기능적 결과를 갖는다. 유의 한 양의 PLP와 DM-20 단백질이 중추 신경계에 존재하며, PNS에 PLP를위한 matrix RNA가 있으며, 거기에 소량의 단백질이 합성되지만 myelin에는 포함되지 않는다는 점에 유의해야한다.

양이온 수초 단백질 (MBP)는 인해 항원 특성으로 연구자의 관심을 끌고있다 - 다발성 경화증 - 동물에게 투여 할 때 심각한 퇴행성 신경 질환의 모델 인자가 면역 반응, 소위 실험 알레르기 성 뇌척수염을 발생합니다.

많은 유기체에서 MBP의 아미노산 서열은 고도로 보존되어있다. MBP는 myelin membranes의 세포질 측면에 위치하고 있습니다. 그것은 18.5 kD의 분자량을 가지고 있으며 3 차 구조의 징후가 없습니다. 이 염기성 단백질은 알칼리 조건에서 전기 영동 중에 미시적으로 나타납니다. 연구 된 포유 동물의 대부분은 아미노산 서열의 중요한 공통 부분을 갖는 상이한 양의 MBP 아이소 폼을 함유 하였다. 마우스와 쥐의 ICBM의 분자량은 14 kDa이다. 저 분자량 MBR은 ICBM의 나머지 부분과 같이 분자의 N- 및 C- 말단 부분에 동일한 아미노산 서열을 가지지 만, 약 40 아미노산 잔기의 감소를 특징으로한다. 이 염기성 단백질의 비율은 발달 과정에서 다양합니다. 성숙한 쥐와 생쥐는 분자량이 18 kDa 인 MBD보다 14 kDa의 분자량을 가진 ICBM이 더 많습니다. 많은 생물체에서 발견되는 두 가지 ICBM의 isoform은 각각 21.5와 17 kDa의 분자량을 갖는다. 이들은 약 3 kDa의 폴리펩티드 서열의 주 구조에 부착 됨으로써 형성된다.

미엘린 단백질의 전기 영동 분리는 고 분자량의 단백질을 나타냅니다. 그들의 숫자는 유기체의 유형에 달려 있습니다. 예를 들어, 마우스와 쥐는 전체 단백질의 30 %까지 그러한 단백질을 포함 할 수 있습니다. 이 단백질의 함량은 동물의 나이에 따라 달라지며, 나이가 적을수록 뇌의 myelin은 적지 만 단백질이 많을수록 분자량이 높아집니다.

효소 2 '3'- 사이 클릭 뉴클레오티드 Z'- 포스 포디 에스 테라 제 (CNP)는 CNS 세포에서 전체 미엘린 단백질 함량의 수 %를 차지한다. 이것은 다른 유형의 세포보다 훨씬 더 많습니다. CNP 단백질은 소형 myelin의 주성분이 아니며 희소 돌기 아교 세포의 세포질과 관련된 myelin sheath의 특정 영역에만 집중되어 있습니다. 이 단백질은 세포질에 국한되어 있지만 그 일부는 막 세포 뼈대 (F-actin and tubulin)와 관련되어 있습니다. CNP의 생물학적 기능은 oligodendrocytes의 성장 과정과 분화를 가속화하기 위해 세포 골격의 구조를 조절하는 것일 수 있습니다.

정제 된 미엘린의 소량 성분 인 Myelin-associated glycoprotein (MAG)은 분자량이 100kDa이며 CNS에는 소량 (총 단백질의 1 % 미만)으로 존재합니다. MAG는 5 개의 면역 글로블린 유사 도메인으로 구성된 분자의 고도로 당화 된 세포 외 부분을 세포 내 도메인으로부터 분리하는 단일 막 횡단 도메인을 갖는다. 그 전체 구조는 신경 세포 접착 단백질 (NCAM)과 유사합니다.

MAG는 작고 다층 성의 myelin에는 존재하지 않지만 myelin 층을 형성하는 oligodendrocytes의 peri-axonal 막에 위치하고 있습니다. 그 periaksonalnaya 희소 돌기 아교 세포의 막 기억 - 축삭의 세포막에 가장 가까운 위치를, 그럼에도 불구하고 이들 두 멤브레인 융합하지 않지만, 외 갭에 의해 분리된다. MAG의 이러한 특징은 위치 파악하고,이 단백질은 면역 글로불린 상과에 관한 것으로, 수초 동안 그의 부착 및 전송 (시그널링)의 프로세스에 참여하고 axolemma의 mielinobrazuyuschimi의 올리고 덴드로 사이트 사이를 확인한다. 또한, MAG는 조직 배양에서 신경 돌기의 성장을 억제하는 중추 신경계의 백질 성분 중 하나이다.

백질과 미엘린의 다른 당단백질 중 작은 myelinolygodendrocytic glycoprotein (Myelin-oligodendrocytic glycoprotein, MOG)이 주목되어야한다. MOG는 단일 면역 글로불린 유사 도메인을 함유 한 막 횡단 단백질입니다. Myelin의 내부 층에 위치한 MAG와 달리 MOG는 표층에 국한되어있어 희소 돌기 아교 세포에 세포 외 정보를 전달할 수 있습니다.

폴리 아크릴 아미드 겔 전기 영동 (PAGE) (예 : 튜 불린)으로 소량의 특징적인 막 단백질을 확인할 수 있습니다. 고해상도 전기 영동은 단백질의 다른 사소한 밴드의 존재를 입증합니다. 그들은 myelin sheath enzymes의 존재와 연관 될 수 있습니다.

미엘린 PNS의 단백질

Myelin PNS는 myelin CNS의 단백질과 공통적 인 일부 단백질뿐만 아니라 일부 고유 한 단백질을 포함합니다.

주 단백질 인 myelin PNS는 분자량이 30 kDa로 단백질 myelin PNS의 절반 이상입니다. 그럼에도 불구하고 그것이 아미노산 서열에서 PLP와 다르더라도, 번역 후 변형 및 구조의 경로는 그럼에도 불구하고, 이들 단백질 모두가 CNS 및 PNS의 미엘린 구조의 형성에 동등하게 중요하다는 것을 주목하는 것은 흥미 롭다.

이 총 단백질 셋째 주에 도달 CNS, 반대로 내용량 MBP PNS의 미엘린 단백질의 총량의 5-18 %이다. 21, 18.5, 17, 분자량과 같은 네 MBP 단백질 14kDa 형태는 각각의 CNS 미엘린 검색된 PNS에 존재한다. 성인 설치류 (그는 "잠"의 제목을 수상했다 주변 수초 단백질의 분류에 의한) 14 kDa의 분자량과 MBP에서 모든 양이온 단백질의 가장 중요한 구성 요소입니다. 18 kDa의 분자량을 가진 본 PNS의 미엘린 및 MBP는 (이 경우는 "단백질 P1"이라고 함). MBP의 단백질 계열의 중요성은 중추 신경계와 마찬가지로 PNS의 미엘린 구조에 그다지 중요하지 않습니다.

Glikoproteinı mielina NSP

소형 myelin PNS는 말초 myelin 단백질 22 (PMP-22)라고 불리는 22 kDa의 분자 질량을 지닌 당 단백질을 함유하고 있으며 그 비율은 총 단백질 함량의 5 % 미만입니다. PMP-22는 4 개의 transmembrane domain과 하나의 glycosylated domain을 가지고있다. 이 단백질은 중요한 구조적 역할을하지 않습니다. 그러나 pmr-22 유전자의 이상은 특정 유전성 인간 신경 병리의 원인이됩니다.

수십 년 전에 myelin은 생화학 적 기능을 수행하지 않는 비활성 멤브레인을 생성한다고 믿었습니다. 그러나, 후에 myelin에서 myelin 성분의 합성과 대사에 관여하는 많은 효소가 검출되었다. 포스 대사에 관여 미엘린 존재 여러 효소 : fosfatidilinozitolkinaza, difosfatidilinozitolkinaza 대응 포스파타제 diglitseridkinazy. 이 효소는 myelin에있는 polyphosphoinositides의 높은 농도와 빠른 신진 대사 때문에 흥미 롭습니다. Muscarinic 콜린성 수용체, G- 단백질, 포스 포 리파아제 C 및 E, 단백질 키나아제 C의 골수 내 존재의 증거가있다.

Myelin PNS는 6가 뉴 클레오 티다 아제뿐만 아니라 1가 양이온의 운반을 담당하는 Na / K-ATPase를 밝혔다. 이러한 효소의 존재는 myelin이 액중 수송에 적극적으로 참여할 수 있음을 시사한다.