Sfingosina

La sfingosina è un composto chimico chirale, un amminoalcol insaturo, di formula CH₃-(CH₂)₁₂-CH=CH-(CHOH)-(CHNH₂)-CH₂OH che costituisce una parte primaria degli sfingolipidi, una classe di lipidi di membrana cellulare che include la sfingomielina, un importante fosfolipide.

Sfingosina
formula di struttura
Nome IUPAC
trans-D-eritro-2-ammino-4-ottadecen-1,3-diolo
Nomi alternativi
4-sfingenina sfingolo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C18H37NO2
Massa molecolare (u)	299,5
Numero CAS	123-78-4
Numero EINECS	204-651-3
PubChem	5280335
DrugBank	DBDB03203
SMILES	CCCCCCCCCCCCCC=CC(C(CO)N)O
Indicazioni di sicurezza
Frasi H	---
Consigli P	---

Biosintesi e funzioni

La sua sintesi endogena parte dalla condensazione dell'aminoacido serina con l'acido palmitico ad opera della serina C-palmitoiltransferasi (SPT). Dopo alcuni passaggi di riduzione ed isomerizzazione, viene finalmente prodotta la diidro-sfingosina. Ad opera di una deidrogenasi si origina finalmente la sfingosina.

Questa può avere diversi destini metabolici:

• Venire acilata da una aciltransferasi per generare la classe chimica delle ceramidi, lipidi che fungono principalmente da secondi messaggeri intracellulari in certi fenomeni infiammatori, nel differenziamento cellulare degli epiteli e nella morte cellulare programmata (apoptosi).

• per fosforilazione enzima-dipendente (sfingosina chinasi I e II) passa a sfingosina-1-fosfato che può seguire due vie metaboliche: o agire nel citoplasma da secondo messaggero regolando i flussi di ioni Ca²⁺ dal reticolo endoplasmatico; o essere espulsa a livello extracellulare, dove possiede dei recettori specifici accoppiati a proteine G.

L'enantiomero D (safingolo) è un potente inibitore enzimatico di alcune isoforme della protein chinasi calcio/fosfolipide-dipendente (PKC). Nella transizione 1980-1990 era stato preconizzato nella terapia dei tumori poiché esibiva una certa specificità, specie se associato con alcuni farmaci antineoplastici. A livello endogeno, però, la sfingosina è stato dimostrato attivare direttamente la chinasi dipendente dall'AMP ciclico (PKA) senza l'ausilio di questo secondo messaggero. Quale sia il significato biologico di questo fenomeno non è ancora chiaro; qualche dato preliminare indicherebbe che quest'azione servirebbe a controllare il rapporto intracellulare di nucleotidi ciclici (AMPc/GMPc), ma servono dati conclusivi. Esperimenti eseguiti appena qualche anno fa hanno speculato che una delle funzioni della sfingosina (tra gli sfingolipidi) potrebbe essere quella di controllare la sintesi degli ormoni steroidei.

Farmacologia

La sintesi della sfingosina può essere controllata da alcuni composti chimici. L'enzima biosintetico iniziale SPT può essere inibito dall'antibiotico antitubercolare cicloserina. Esiste un antibiotico naturale, la miriocina myrocin, che inibisce la SPT ed è dotato di proprietà immunosoppressive.

Per lo studio degli effetti molecolari della sfingosina-1-fosfato, sono stati anche sintetizzati degli inibitori dell'enzima sfingosina chinasi, che sono impiegati esclusivamente nei laboratori di angiologia ed immunologia.

Bibliografia

• Ma Y et al. Sphingosine activates protein kinase A type II by a novel cAMP-independent mechanism. J Biol Chem. 2005 Jul 15;280(28):26011-17.
• Scholten A et al. Analysis of the cGMP/cAMP interactome using a chemical proteomics approach in mammalian heart tissue validates sphingosine kinase type 1-interacting protein as a genuine and highly abundant AKAP. J Proteome Res. 2006 Jun; 5(6):1435-47.
• Lucki NC, Sewer MB. Multiple roles for sphingolipids in steroid hormone biosynthesis. Subcell Biochem. 2008;49:387-412.
• Igarashi Y. Functional roles of sphingosine, sphingosine 1-phosphate, and methylsphingosines: in regard to membrane sphingolipid signaling pathways. J Biochem. 1997 Dec; 122(6):1080-87.
• Lagadari M et al. Sphingosine-1-phosphate inhibits the cytotoxic activity of NK cells via Gs protein-mediated signalling. Int J Oncol. 2009 Jan;34(1):287-94.
• Merrill AH Jr et al. Inhibition of phorbol ester-dependent differentiation of human promyelocytic leukemic (HL-60) cells by sphinganine and other long-chain bases. J Biol Chem. 1986 Sep 25;261(27):12610-15.
• Stevens VL et al. Modulation of retinoic acid-induced differentiation of human leukemia (HL-60) cells by serum factors and sphinganine. Cancer Res. 1990 Jan 15;50(2):222-26.
• Yung BY, Luo KJ, Hui EK. Interaction of antileukemia agents adriamycin and daunomycin with sphinganine on the differentiation of human leukemia cell line HL-60. Cancer Res. 1992 Jul 1; 52(13):3593-97.
• Miyake Y et al. Serine palmitoyltransferase is the primary target of a sphingosine-like immunosuppressant, ISP-1/myriocin. Biochem Biophys Res Commun. 1995 Jun 15; 211(2):396-403.
• Cho JY. Effect of L-cycloserine on cellular responses mediated by macrophages and T cells. Biol Pharm Bull. 2007 Nov; 30(11):2105-12.

Altri progetti

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su sfingosina