鞘糖脂（GSLs）是真核细胞膜中普遍存在的成分。GSLs是通过在神经酰胺（Cer）主链C-1位置的羟基上依次加糖合成的。GSLs主要位于细胞外的质膜小叶中，参与细胞间的相互作用和识别等多种功能。葡萄糖神经酰胺（GlcCer）是最简单的gsl之一，广泛分布于哺乳动物组织中。GlcCer是通过GlcCer合成酶（GCS）糖基化Cer在高尔基体的胞浆小叶形成的。在合成后，GlcCer被运输到高尔基体的管腔侧，在那里被转化成更复杂的GSL，或被FAPP2（4-磷酸衔接蛋白-2）运输到质膜（PM）或内质网（ER）的细胞质小叶。在PM中，GlcCer可能停留在细胞质小叶上或易位到细胞表面。
图1所示。主要鞘糖脂的合成途径。注意神经酰胺代谢为糖基神经酰胺(GlcCer)、半乳糖基神经酰胺(GalCer)或鞘磷脂(SM)。
GlcCer是一种重要的细胞内信使，在细胞的维持和调控中起着关键作用。然而，GlcCer调控细胞过程的分子机制尚不清楚。GSLs被认为参与了脂筏的形成，由于其特殊的生物物理特性，脂筏可以作为信号平台。近十年来，人们对脂筏的生物物理特性进行了大量的研究;然而，很少关注GlcCer。GlcCer具有较高的主转变温度(T米)以及复杂的热致相行为，在不同的稳定相和亚稳相之间有多重转变。因为他们的高T米和广泛的氢键网络，具有小的不带电头基的GSLs预计从低分离T米磷脂和磷脂形成紧密堆积的结构域，比具有类似骨架的鞘磷脂具有更高的堆积密度。这些观察结果表明GlcCer可能促进液膜生物物理性质发生与Cer相似的变化。我们小组先前的研究表明，Cer具有复杂的相行为，促进了膜生物物理性质的广泛改变，这种改变依赖于Cer含量和膜脂组成，特别是胆固醇（Chol）含量。
GlcCer在高尔基体的细胞质小叶上合成，可以通过高尔基膜转移到腔内，在那里它是参与高级糖脂生物合成的糖基转移酶的底物。运输囊泡可以在高尔基体上形成并到达质膜。GlcCer可出现在运输小泡的腔内小叶中，与质膜融合后到达细胞表面。GlcCer也可以通过单体运输到达质膜的胞质小叶，或者通过运输小泡的胞质小叶。GlcCer可通过MDR1 PgP作用在细胞表面易位。在质膜、高尔基体和核内体之间存在双向的囊泡通路。GlcCer最终在溶酶体中被溶酶体大脑糖苷酶降解，或被非溶酶体大脑糖苷酶降解。
图2.GlcCer的合成、运输和降解。
从高尔基复合体到黑素体的囊泡通路需要GlcCer。由于这一途径涉及从反式高尔基网络或从介乎反式高尔基网络和黑素体之间的细胞器中的载体小泡出芽，因此最简单的机制是GlcCer是在这些膜的胞质表面形成功能性蛋白涂层所必需的。在出芽并运输到黑素小体后，活性脂质GlcCer可能被转运体从胞质表面去除，这将使这个过程是单向的。这一机制的缺陷可能是赫尔曼斯基-普德拉克综合征（Hermansky-Pudlak syndrome）某些形式的基础，这是一组相关的隐性遗传人类色素沉着障碍，AP-3复合体已经证明了这一点。最后，黑素小体是内质体膜系统的一部分。研究鞘糖脂的缺失对不产生色素的正常细胞内体结构和功能的影响将是有趣的。
为了为神经病变戈谢病的研究提供生物分析支持，开发了一种液相色谱-质谱(LC-MS/MS)方法，从脑组织中发现的主要异构体(半乳糖神经酰胺，GalCer)中分离GlcCer。
概括
报告
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