リソソーム脂質およびスフィンゴ脂質活性化タンパク質による酸スフィンゴミエリナーゼ活性の刺激

酸スフィンゴミエリナーゼは、膜結合スフィンゴミエリンのホスホリルコリンとセラミドへの分解を触媒する水溶性のリソソーム糖タンパク質です。スフィンゴミエリン自体は、さまざまな細胞膜の細胞外葉の重要な成分です。現在の調査の目的は、膜結合プロセスとしてスフィンゴミエリン加水分解を研究することでした。洗剤を含まないリポソームアッセイシステムで、組換え、高度に精製された酸スフィンゴミエリナーゼによるスフィンゴミエリンの分解を分析しました。in vivoでのin vivoイントリゾソーム条件を、可能な限り密接に密接に密接に模倣するために、ビス（モノアシルグリセロ）リン酸およびホスファチジルイノシトールを含むリソソーマが発生する脂質を、基質を含むリポソームに組み込まれました。ドリコルとそのリン酸エステルドリコルリン酸もこの研究に含まれていました。ビス（モノアシルグリセロ）リン酸およびホスファチジルイノシトールは、両方ともスフィンゴミエリン加水分解の効果的な刺激剤でした。ドリコルとドリコルリン酸もスフィンゴミエリン加水分解を有意に増加させました。膜曲率の影響は、平均直径が異なる小さな（SUV）および大きな単層小胞（LUV）に基質を組み込むことにより調査されました。分解率は、LUVよりもSUVの方が大幅に高かった。表面プラズモン共鳴実験により、酸スフィンゴミエリナーゼが脂質二重層に強く結合することが示されました。この相互作用は、ビス（モノアシルグリセロ）リン酸などのアニオン性脂質によって大幅に増強されます。洗剤を含まない条件下では、スフィンゴ脂質活性化因子タンパク質SAP-Cのみが、高度に精製された酸スフィンゴミエリナーゼによって触媒され、SAP-A、-Bおよび-Dによって触媒された中性および負に帯電したリポソームの両方で、スフィンゴミエリン分解に顕著な影響を及ぼしました。スフィンゴミエリン分解。

Acid sphingomyelinase is a water-soluble, lysosomal glycoprotein that catalyzes the degradation of membrane-bound sphingomyelin into phosphorylcholine and ceramide. Sphingomyelin itself is an important component of the extracellular leaflet of various cellular membranes. The aim of the present investigation was to study sphingomyelin hydrolysis as a membrane-bound process. We analyzed the degradation of sphingomyelin by recombinant, highly purified acid sphingomyelinase in a detergent-free, liposomal assay system. In order to mimic the in vivo intralysosomal conditions as closely as possible a number of negatively charged, lysosomally occuring lipids including bis(monoacylglycero)phosphate and phosphatidylinositol were incorporated into substrate-carrying liposomes. Dolichol and its phosphate ester dolicholphosphate were also included in this study. Bis(monoacylglycero)phosphate and phosphatidylinositol were both effective stimulators of sphingomyelin hydrolysis. Dolichol and dolicholphosphate also significantly increased sphingomyelin hydrolysis. The influence of membrane curvature was investigated by incorporating the substrate into small (SUVs) and large unilamellar vesicles (LUVs) with varying mean diameter. Degradation rates were substantially higher in SUVs than in LUVs. Surface plasmon resonance experiments demonstrated that acid sphingomyelinase binds strongly to lipid bilayers. This interaction is significantly enhanced by anionic lipids such as bis(monoacylglycero)phosphate. Under detergent-free conditions only the sphingolipid activator protein SAP-C had a pronounced influence on sphingomyelin degradation in both neutral and negatively charged liposomes, catalyzed by highly purified acid sphingomyelinase, while SAP-A, -B and -D had no noticeable effect on sphingomyelin degradation.