ミエリン

ミエリンはユニークな形であり、その組織によってエネルギー消費を最小限にして神経線維に沿って電気的インパルスを伝導させることができます。ミエリン鞘は高度に組織化された多層構造であり、シュワンズ（PNS）および希突起膠細胞（中枢神経系）細胞の高度に伸長されたおよび改変された形質膜からなる。

ミエリンの含水量は約40％です。他の細胞と比較して、ミエリンの特徴は、それが平均70％の脂質および30％のタンパク質（乾燥重量に基づく）を含有することである。大部分の生物膜は、タンパク質対脂質の比が高い。

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リピトールのmielina本管

すべての脂質は、ラットの脳で見つかった、とミエリン中に存在している、T。E.なし脂質（具体的なミトコンドリアの脂質difosfatidilglitserolaを除く）nemielinovyh構造で独占的に局在していません。逆に、脳の他の亜細胞画分には見られないミエリン脂質は存在しません。

セレブロシドは、ミエリンの最も典型的な成分である。身体発達の最も初期の期間を除いて、脳におけるセレブロシドの濃度は、その中のミエリンの量に正比例する。ミエリン中の総ガラクト脂質含量のわずか1/5が硫酸化形態で生じる。セレブロシドおよびスルファチドは、ミエリンの安定性において重要な役割を果たす。

ミエリンはまた、コレステロール、一般的なガラクトリピドおよびエタノールアミン含有プラスマロゲンの主な脂質の高レベルによって特徴付けられる。脳のコレステロールの70％までがミエリン中にあることが判明した。脳の白質のほぼ半分がミエリンからなることができるので、脳が他の器官と比較して最も多くのコレステロールを含むことは明らかです。脳内、特にミエリン中の高濃度のコレステロールは、神経インパルスを生成し、伝達する神経組織の主な機能によって決定される。ミエリン中のコレステロールの高い含量およびその構造の特異性は、（その高抵抗のために）ニューロン膜を通るイオン漏れを減少させる。

スフィンゴミエリンは比較的少量ではあるが、ホスファチジルコリンもミエリンの必須部分である。

脳の灰白質と白質の脂質組成は、ミエリンのそれとは明らかに異なる。研究されたすべての哺乳動物種の脳のミエリンの組成はほぼ同じです。（例えば、ラットミエリンはミエリンブルまたはヒトよりもスフィンゴミエリンが少ない）。ミエリンの位置、例えば脊髄から単離されたミエリンに依存して、いくつかのバリエーションがあり、脳からのミエリンよりも高い脂質対タンパク質比の値を有する。

ミエリンはまた、ポリホスファチジルイノシトールを含み、そのうち3リン酸イノシチドは全ミエリンリンの4〜6％であり、ジホスホイノシチドは1〜1.5％である。ミエリンの微量成分には、少なくとも3つのセレブロシドのエステルおよびグリセロールに基づく2つの脂質が含まれる。ミエリンには、長鎖アルカンも含まれています。哺乳類のミエリンは0.1〜0.3％のガングリオシドを含有する。ミエリンは、脳の膜に見られるものと比べてM1中にモノシアロガングリオシドを多く含む。ヒトを含む多くの生物のミエリンには、シアロ糖ガラクトシルセラミドOM4のユニークなガングリオシドが含まれています。

リピトールのmielina NSP

末梢および中枢神経系のミエリン脂質は質的には類似しているが、それらの間には量的な違いがある。ミエリンPNSはミセリンCNSよりも少ないセレブロシドおよびスルファチドを含み、スフィンゴミエリンは有意に多い。いくつかの生物のミエリンPTSに特徴的なガングリオシドOMPの存在に注目することは興味深い。中枢および末梢神経系のミエリン脂質の組成における差異は、タンパク質組成の差異ほど重要ではない。

中枢神経系のミエリンタンパク質

中枢神経系のミエリンのタンパク質組成は、他の脳膜よりも単純であり、主にプロテオリピドおよび塩基性タンパク質によって表され、これは全体の60〜80％を構成する。糖タンパク質ははるかに少ない量で存在する。ミエリン中枢神経系にはユニークなタンパク質が含まれています。

正に帯電したカチオン性ミエリンタンパク質（ミエリン塩基性タンパク質、MBP）およびミエリンプロテオリピド（ミエリンプロテオリピドタンパク質、PLP）：2つのタンパク質のヒトCNSミエリンの定量的特性優勢ため。これらのタンパク質は、すべての哺乳動物の中枢神経系のミエリンの主要構成成分である。

Folcaタンパク質としても知られるミエリンプロテオリピドPLP（プロテオリピドタンパク質）は、有機溶媒に溶解する能力を有する。PLPの分子量は約30kD（Da-Dalton）である。そのアミノ酸配列は極めて保存的であり、分子はいくつかのドメインを形成する。PLP分子は、エーテル結合によってアミノ酸ラジカルに連結された、通常パルミチン酸、オレイン酸およびステアリン酸の3つの脂肪酸を含む。

ミエリンCNSは、その分子量（20kDa）にちなんで命名された、もう少し少量の別のプロテオリピド-DM-20を含有する。DNA分析および一次構造の清澄化の両方が、PLPタンパク質由来の35アミノ酸残基の切断によってDM-20が形成されることを示した。発達中、DM-20はPLPより早く現れる（場合によってはミエリンの出現前でさえ）。ミエリンの形成における構造的役割に加えて、乏突起膠細胞の分化に関与し得ることを示唆している。

マウスにおけるPLPコンパクト多重ミエリン、ミエリン形成プロセスの形成のために必要とされるものに反して、「ノックアウト」PLP / DM-20によると、わずかなズレで発生します。しかし、そのようなマウスでは、平均余命が減少し、全体的な移動性が損なわれる。対照的に、その増加した発現（正常なPLP過剰発現）を含むPLPにおける自然発生の突然変異は、深刻な機能的結果を有する。それは、タンパク質PLPとDM-20、かなりの量がCNSに提示されていることに留意すべきである、PLPのためのメッセンジャーRNAはPNSにあり、そこに合成されたタンパク質の少量ですが、ミエリンに含まれていません。

カチオン性ミエリンタンパク質（MBP）は、その抗原性の性質のために研究者の注目を集めている - 多発性硬化症 - 動物に投与した場合には、重度の神経変性疾患のモデルである自己免疫応答、いわゆる実験的アレルギー性脳脊髄炎を引き起こします。

多くの生物におけるMBPのアミノ酸配列は高度に保存されている。MBPは、ミエリン膜の細胞質側に位置する。これは、18.5kDの分子量を有し、三次構造の兆候がない。この基本的なタンパク質は、アルカリ性条件での電気泳動中に微分異性を示す。研究された哺乳類の大部分は、アミノ酸配列の有意な共通部分を有する異なる量のMBPアイソフォームを含んだ。マウスおよびラットのICBMの分子量は14kDaである。低分子量MBRは、ICBMの残りの部分と同じ分子のN末端およびC末端部分にあるアミノ酸配列を有するが、約40アミノ酸残基の減少を特徴とする。これらの塩基性タンパク質の比率は、発達中に変化する：成熟ラットおよびマウスは、18kDaの分子量を有するMBDよりも14kDaの分子量を有するICBMをより多く有する。多くの生物に見出されるICBMの2つの他のアイソフォームは、それぞれ21.5および17kDaの分子量を有する。それらは、約3kDaのポリペプチド配列の主構造への結合によって形成される。

ミエリンタンパク質の電気泳動分離により、より高分子量のタンパク質が明らかになる。それらの数は、生物の種類に依存する。例えば、マウスおよびラットは、合計30％までのそのようなタンパク質を含有することができる。これらのタンパク質の含有量は、動物の年齢によっても異なります。若いほど、私の脳ミエリンは少なくなりますが、その中のタンパク質の分子量が高いほど、

酵素2 '3'-環状ヌクレオチドZ'-ホスホジエステラーゼ（CNP）は、CNS細胞中の総ミエリンタンパク質含量の数％を占める。これは、他のタイプの細胞よりもはるかに多い。CNPタンパク質は、コンパクトミエリンの主成分ではなく、オリゴデンドロサイトの細胞質に関連するミエリン鞘の特定の領域にのみ濃縮される。このタンパク質は細胞質に局在しているが、その一部は膜の細胞骨格であるF-アクチンとチューブリンに結合している。CNPの生物学的機能は、乏突起膠細胞における増殖過程および分化を促進するために細胞骨格の構造を調節することであり得る。

精製ミエリンの微量成分であるミエリン関連糖タンパク質（MAG）は、分子量100kDaを有し、少量（全タンパク質の1％未満）でCNSに存在する。MAGは、5つの免疫グロブリン様ドメインからなる分子の高度にグリコシル化された細胞外部分を細胞内ドメインから分離する単一の膜貫通ドメインを有する。その全構造は、神経細胞接着タンパク質（NCAM）に類似している。

MAGは、小型で多層のミエリンには存在しないが、ミエリン層を形成する希突起膠細胞の軸索周囲膜に局在する。そのperiaksonalnayaオリゴデンドロサイト膜をリコール - 軸索の形質膜に最も近いが、それにもかかわらず、これら二つの膜が融合していないが、細胞外間隙によって分離されています。このような特徴のMAGの局在、およびこのタンパク質は、免疫グロブリンスーパーファミリーに関連することは、接着および移動（シグナリング）のプロセスおよび髄鞘形成の間軸索鞘のmielinobrazuyuschimiオリゴデンドロサイトとの間の彼の参加を確認します。さらに、MAGは、組織培養における神経突起の成長を阻害するCNSの白質成分の1つである。

白質およびミエリンの他の糖タンパク質のうち、マイナーなミエリン多糖症性糖タンパク質（ミエリン - 乏突起膠細胞糖タンパク質、MOG）が注目されるべきである。MOGは、単一の免疫グロブリン様ドメインを含む膜貫通タンパク質である。ミエリンの内層に位置するMAGとは異なり、MOGはその表面層に局在しているので、乏突起膠細胞への細胞外情報の伝達に関与することができる。

少量の特徴的な膜タンパク質は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動（PAGE）（例えば、チューブリン）によって同定することができる。高分解能電気泳動は、タンパク質の他のマイナーバンドの存在を実証する。それらは多数のミエリン鞘酵素の存在と関連している可能性がある。

ミエリンPNSのタンパク質

ミエリンPNSは、いくつかのユニークなタンパク質、ならびにミエリンCNSのタンパク質に共通のいくつかのタンパク質を含む。

主なタンパク質ミエリンPNSは、30kDaの分子量を有し、タンパク質ミエリンPNSの半分以上である。それは、アミノ酸配列、翻訳後修飾経路および構造におけるPLP、異なるが興味深いことに、しかし、これらのタンパク質の両方は、PNSおよびCNSミエリンの構造を形成するために同様に重要です。

PNSのミエリン中のMBPの含有量は、総タンパク質量の3分の1に達するCNSとは対照的に、タンパク質総量の5〜18％である。中枢神経系のミエリンに見出される21,18.5,17および14kDaの分子量を有する同じ4つの形態のMBPタンパク質もPNSに存在する。成体げっ歯類では、分子量14kDaのMBP（末梢ミエリンタンパク質の分類によれば「Pr」と命名された）は、全てのカチオン性タンパク質の最も重要な成分である。PNSのミエリンには、18kDaの分子量を有するMBPも存在する（この場合、これは「プロテインP1」と呼ばれる）。MBPのタンパク質ファミリーの重要性は、CNSの場合と同様に、PNSのミエリン構造にとってあまり重要ではないことに留意すべきである。

Glikoproteinımielina NSP

コンパクトなミエリンPNSは、全タンパク質含量の5％未満の割合の末梢ミエリンタンパク質22（PMP-22）と呼ばれる22kDaの分子量を有する糖タンパク質を含む。PMP-22は、4つの膜貫通ドメインおよび1つのグリコシル化ドメインを有する。このタンパク質は重要な構造的役割を果たさない。しかしながら、pmr-22遺伝子の異常は、ある種の遺伝性ヒト神経病変の原因である。

数十年前、ミエリンは生化学的機能を全く果たさない不活性膜を作り出すと考えられていました。しかしながら、ミエリンの後に、ミエリン成分の合成および代謝に関与する多数の酵素が検出された。ホスホイノシチド代謝に関与するミエリン中に存在するいくつかの酵素：fosfatidilinozitolkinaza、difosfatidilinozitolkinaza対応ホスファターゼとdiglitseridkinazy。これらの酵素は、ミエリン中のポリホスホイノシチドの高濃度およびそれらの迅速な代謝のために重要である。ミエリンには、ムスカリン性コリン作動性受容体、Gタンパク質、ホスホリパーゼCおよびE、プロテインキナーゼCの存在の証拠がある。

ミエリンPNSは、一価カチオンの輸送を担うNa / K-ATPaseならびに6'-ヌクレオチダーゼを明らかにした。これらの酵素の存在は、ミエリンが軸索輸送に積極的に関与し得ることを示唆している。