The number, position, and configuration of double bonds in lipids affect membrane fluidity and the recruitment of signaling proteins. Studies on mammalian sphingolipids have focused on those with a saturated sphinganine or mono-unsaturated sphingosine long chain base. Using high-resolution liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), we observed a marked accumulation of lipids containing a di-unsaturated sphingadiene base in the hippocampus of mice lacking the metabolic enzyme sphingosine kinase 2 (SphK2). The double bonds were localized to positions C4–C5 and C14–C15 of sphingadiene using ultraviolet photodissociation-tandem mass spectrometry (UVPD-MS/MS). Phosphorylation of sphingoid bases by sphingosine kinase 1 (SphK1) or SphK2 forms the penultimate step in the lysosomal catabolism of all sphingolipids. Both SphK1 and SphK2 phosphorylated sphinga-4,14-diene as efficiently as sphingosine, however deuterated tracer experiments in an oligodendrocyte cell line demonstrated that ceramides with a sphingosine base are more rapidly metabolized than those with a sphingadiene base. Since SphK2 is the dominant sphingosine kinase in brain, we propose that the accumulation of sphingadiene-based lipids in SphK2-deficient brains results from the slower catabolism of these lipids, combined with a bottleneck in the catabolic pathway created by the absence of SphK2. We have therefore uncovered a previously unappreciated role for SphK2 in lipid quality control.

中文翻译：

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鞘氨醇激酶2在鞘氨醇-4,14-二烯脂质的代谢中的新功能。

脂质中双键的数量，位置和构型影响膜的流动性和信号蛋白的募集。对哺乳动物鞘氨醇的研究集中在具有饱和狮身gan碱或单不饱和鞘氨醇长链碱基的鞘脂上。使用高分辨率液相色谱-串联质谱（LC-MS / MS），我们观察到了缺乏代谢酶鞘氨醇激酶2（SphK2）的小鼠海马中含有二不饱和鞘氨醇二烯碱基的脂质的显着堆积。使用紫外光解离串联质谱（UVPD-MS / MS），将双键定位在鞘氨二烯的C4-C5和C14-C15位置。鞘氨醇激酶1（SphK1）或SphK2对鞘氨醇碱基的磷酸化作用在所有鞘脂的溶酶体分解代谢中形成倒数第二个步骤。SphK1和SphK2磷酸化的sphinga-4,14-二烯都与鞘氨醇一样有效，但是在少突胶质细胞系中进行的氘化示踪剂实验表明，具有鞘氨醇碱的神经酰胺比具有鞘氨醇二碱的神经酰胺代谢更快。由于SphK2是大脑中占主导地位的鞘氨醇激酶，因此我们认为SphK2缺陷型大脑中基于鞘氨二烯的脂质的积累是由于这些脂质的分解代谢较慢，再加上由于缺乏SphK2而造成的分解代谢途径中的瓶颈。因此，我们发现了SphK2在脂质质量控制中的先前未曾意识到的作用。然而，在少突胶质细胞细胞系中进行的氘化示踪剂实验表明，具有鞘氨醇碱的神经酰胺比具有鞘氨醇二烯碱的神经酰胺的代谢更快。由于SphK2是大脑中占主导地位的鞘氨醇激酶，因此我们认为SphK2缺陷型大脑中基于鞘氨二烯的脂质蓄积是由于这些脂质的分解代谢较慢，再加上由于缺乏SphK2而在分解代谢途径中造成了瓶颈。因此，我们发现了SphK2在脂质质量控制中的先前未曾意识到的作用。但是，在少突胶质细胞细胞系中进行的氘示踪剂实验表明，具有鞘氨醇碱的神经酰胺比具有鞘氨醇二烯碱的神经酰胺的代谢更快。由于SphK2是大脑中占主导地位的鞘氨醇激酶，因此我们认为SphK2缺陷型大脑中基于鞘氨二烯的脂质蓄积是由于这些脂质的分解代谢较慢，再加上由于缺乏SphK2而在分解代谢途径中造成了瓶颈。因此，我们发现了SphK2在脂质质量控制中的先前未曾意识到的作用。加上因缺乏SphK2而在分解代谢途径中产生的瓶颈。因此，我们发现了SphK2在脂质质量控制中的先前未曾意识到的作用。加上因缺乏SphK2而在分解代谢途径中产生的瓶颈。因此，我们发现了SphK2在脂质质量控制中的先前未曾意识到的作用。