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Concept
Céramide
Résumé
Ceramides are a family of waxy lipid molecules. A ceramide is composed of sphingosine and a fatty acid joined by an amide bond. Ceramides are found in high concentrations within the cell membrane of eukaryotic cells, since they are component lipids that make up sphingomyelin, one of the major lipids in the lipid bilayer. Contrary to previous assumptions that ceramides and other sphingolipids found in cell membrane were purely supporting structural elements, ceramide can participate in a variety of cellular signaling: examples include regulating differentiation, proliferation, and programmed cell death (PCD) of cells.
The word ceramide comes from the Latin cera (wax) and amide. Ceramide is a component of vernix caseosa, the waxy or cheese-like white substance found coating the skin of newborn human infants.
There are three major pathways of ceramide generation. First, the sphingomyelinase pathway uses an enzyme to break down sphingomyelin in the cell membrane and release ceramide. Second, the de novo pathway creates ceramide from less complex molecules. Third, in the "salvage" pathway, sphingolipids that are broken down into sphingosine are reused by reacylation to form ceramide.
Hydrolysis of sphingomyelin is catalyzed by the enzyme sphingomyelinase. Because sphingomyelin is one of the four common phospholipids found in the plasma membrane of cells, the implications of this method of generating ceramide is that the cellular membrane is the target of extracellular signals leading to programmed cell death. There has been research suggesting that when ionizing radiation causes apoptosis in some cells, the radiation leads to the activation of sphingomyelinase in the cell membrane and ultimately, to ceramide generation.
De novo synthesis of ceramide begins with the condensation of palmitate and serine to form 3-keto-dihydrosphingosine. This reaction is catalyzed by the enzyme serine palmitoyl transferase and is the rate-limiting step of the pathway.
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Sphingolipide
400px|vignette|droite|Structure générique d'un sphingolipide. Le groupe R peut être : - un atome d'hydrogène pour un céramide, - la phosphocholine pour une sphingomyéline, - un ose pour un glycosphingolipide. Les sphingolipides sont des lipides complexes, dérivés de la molécule de sphingosine, présents entre autres dans les membranes plasmiques. Ils résultent de l’amidification d’un acide gras sur une sphingosine. Ils jouent un rôle important dans la transmission du signal, et la reconnaissance des cellules.
Sphingomyéline
upright=1.25|vignette|Structure des sphingomyélines à choline. Une sphingomyéline est un sphingolipide constitué d'une unité céramide liée à un résidu de choline par une liaison phosphodiester. Chez l'Homme, les sphingomyélines constituent environ 85 % de tous les sphingolipides et seraient le seul phospholipide qui ne soit pas un phosphoglycéride. Ce sont les constituants fondamentaux de la gaine de myéline des nerfs et sont donc de bons isolants électriques.
Sphingosine
La sphingosine, également appelée sphingénine, est un aminodiol possédant une double liaison (éthylénique). Cet alcool gras possède dix-huit atomes de carbone, deux groupements hydroxyle –OH, un groupement amine . C'est sur sa fonction amine que viennent se fixer les acides gras via une liaison amide. Les groupements hydroxyle ont leurs propres substitutions. La sphingosine est à la base de la structure des sphingolipides.