セレブロシド

セレブロシド（モノグリコシルセラミド）は、動物の筋肉や神経細胞膜の重要な成分であるスフィンゴ糖脂質のグループです。

これらは、1-ヒドロキシル部分に単一の糖残基を持つセラミドで構成されています。糖残基はグルコースまたはガラクトースのいずれかです。そのため、2 つの主要なタイプは、グルコセレブロシド(別名グルコシルセラミド) とガラクトセレブロシド(別名ガラクトシルセラミド) と呼ばれています。ガラクトセレブロシドは、通常、神経組織に見られ、グルコセレブロシドは他の組織に見られます。

セレブロシドの基本構造はセラミドです。セラミドの末端 OH 基に単糖類または多糖類がグリコシド結合したモノグリコシルセラミドおよびオリゴグリコシルセラミドは、セレブロシドとして定義されます。スフィンゴシンは、セラミドに存在する主要な長鎖塩基です。

ガラクトシルセラミドは、脳組織の主なスフィンゴ糖脂質です。ガラクトシルセラミドはすべての神経組織に存在し、灰白質の乾燥重量の最大 2%、白質の 12% を構成します。オリゴデンドロサイトの主成分です。グルコシルセラミドは、脾臓、赤血球、神経組織、特にニューロンなどの動物細胞に低レベルで存在します。グルコシルセラミドは皮膚脂質の主成分で、角質層のラメラ体形成や皮膚の水分透過性バリアの維持に不可欠です。グルコシルセラミドは、植物、菌類、動物に共通する唯一のスフィンゴ糖脂質です。通常、植物の主なスフィンゴ糖脂質であると考えられています。これは、細胞膜の外層の主成分です。ガラクトシルセラミドは植物では発見されていません。

モノガラクトシルセラミドは、神経のミエリン鞘の最大の単一成分です。そのため、セレブロシドの合成は、ミエリン形成または再ミエリン化の測定に使用できます。 ^[1]糖部分は、ラクトシルセラミドの場合のように、セラミドのC-1ヒドロキシル基にグリコシド結合しています。硫酸エステル（硫酸）基を含むセレブロシドは、スルファチドとして知られており、神経のミエリン鞘にも存在します。これらの化合物は、親スフィンゴ糖脂質の硫酸塩として命名されるのが好ましいです。

モノグリコシルセラミドの生合成には、ウリジン 5-二リン酸 (UDP)-ガラクトースや UDP-グルコースなどの糖ヌクレオチドからセラミド単位への炭水化物部分の直接転移が必要です。グリコシルトランスフェラーゼ触媒反応により、グリコシド結合の立体化学が反転し、α → β に変化します。ガラクトシルセラミドとグルコシルセラミドの合成は、それぞれ小胞体の内腔表面と初期ゴルジ膜の細胞質側で起こります。

セレブロシドの融点は生理的体温よりもかなり高く、37.0 °C を超えているため、糖脂質は準結晶性で液晶構造に似ています。セレブロシド分子は、糖の極性水素とセラミドのスフィンゴシン塩基のヒドロキシ基およびアミド基の間で、最大 8 つの分子間水素結合を形成できます。セレブロシド内のこれらの水素結合により、分子の転移温度が高くなり、整列が密になります。モノグリコシルセラミドはコレステロールと結合して、タンパク質の結合や酵素受容体の相互作用に重要な部位である脂質ラフト マイクロドメインに多く存在します。

スフィンゴ糖脂質の分解は、動物細胞内の消化酵素を含むリソソームで起こります。リソソームはスフィンゴ糖脂質をその主成分である脂肪酸、スフィンゴシン、糖類に分解します。^[2]

モノグリコシルセラミドの分析は、高解像度の薄層クロマトグラフィー、高性能液体クロマトグラフィー (HPLC)、および質量分析によって行うことができます。逆相 HPLC は現在、分子種の分離の標準的な方法であり、多くの場合ベンゾイル化後に行われ、脂質を UV 分光光度計で検出できます。

グルコセレブロシドの分解における欠陥はゴーシェ病です。ガラクトセレブロシドの対応する欠陥は次のとおりです。

a) セラミドトリヘキソシド（グロボトリアオシルセラミド）の蓄積 –ファブリー病。臨床症状には四肢麻痺（手足のチクチク感、針で刺されたような感覚）が含まれる^[3]

b) ガラクトセレブロシド（ガラクトシルセラミダーゼ）蓄積 –クラッベ病[ ^4]

• 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)におけるセレブロシド
• 脂質ライブラリ: モノグリコシルセラミド