Hvad er en phospholipase?
En phospholipase er medlem af en meget kompleks gruppe enzymer, der nedbryder phospholipider i fedtsyrer og andre forbindelser. Phospholipider indeholder fedtsyrer, en phosphatgruppe og ofte en diglyceridgruppe. Dette er en forbindelse med to glycerolgrupper. Phospholipider er komponenter i alle membraner i celler.
Der er en række forskellige klasser af phospholipaser. Selv inden for den samme klasse kan enzymerne have meget forskellige sekvensligheder og reguleringsmåder. Deres produkter er ofte signalmolekyler, der videresender instruktioner til cellen for at starte eller afslutte reaktioner. Deres aktiviteter er stramt reguleret på grund af dette.
Phospholipaser defineres ved den enzymatiske reaktion, de katalyserer. Klasserne er phospholipase A, der har medlemmerne A1 og A2; phospholipase B, der kan udføre reaktionerne på både A1 og A2; phospholipase C; og phospholipase D. Phospholipase forkortes sædvanligvis som PL.
Blandt de mest studerede klasser er PLA2, som er en stor gruppe enzymer fra ikke-beslægtede proteinfamilier. PLA2 er defineret ved dens frigivelse af en fedtsyre fra den anden carbongruppe af glycerol. Nogle PLA2'er forbliver inde i cellen og er kendt som cytosoliske PL'er eller cPLA2. De translokerer til membraner, når calciumniveauet stiger. Et stort antal PLA2'er udskilles uden for cellen.
Et eksempel på den secernerede type er bugspytkirtlen PLA2. Dette er den største PL inden for pancreasudskillelse. Det katalyserer hydrolyse af phospholipider i kosten, så næringsstoffer kan fordøjes.
Andre typer secernerede PLA2'er kan have meget forskellige funktioner. En type giver beskyttelse mod bakterier i menneskelige tårer. En anden type PLA2 genererer frie fedtsyrer til det yderste lag af huden.
Både cPLA2'er og nogle af de secernerede PLA2'er kan generere fedtsyren arachidonsyre fra membranphospholipider. Dette er en 20 carbonhydrid flerumættet fedtsyre. Når det er blevet frigjort fra phospholipiderne, kan det iltes til dannelse af eicosanoider. Disse forbindelser kan påvirke mange potentielt patogene responser. For eksempel er hormongruppen prostaglandiner typer af eicosanoider og kan forårsage betændelse.
Inhibitorer af PLA2'er kan have kliniske anvendelser. De sekreterede PLA2'ers rolle i lipidmetabolismen kan have virkninger på menneskelige sygdomme. Forhøjede niveauer af disse enzymer er korreleret med koronararteriesygdom. Der er udviklet nye hæmmere, der viser løfte i behandling af patienter med denne lidelse. Inhibitorer af hjerne PLA2 er blevet foreslået til behandling af neurologiske lidelser.
Der er et antal receptorer identificeret for PLA2s. Receptorer er proteiner, der specifikt og tæt binder et bestemt molekyle og transmitterer et signal. Nogle krybdyr og hvirvelløse gifte er giftige sekreterede PLA2'er. Det menes, at de manifesterer deres toksicitet ved at binde til pattedyrens PLA2-receptorer.
PLC-familien er en anden gruppe, der er meget studeret for sine roller i pattedyrs fysiologi, især til at forårsage cellulær signalering. PLC'er findes kun intracellulært eller inde i celler. Disse enzymer spalter phospholipider inden phosphatgruppen, hvilket genererer diacylglycerol, DAG og inositol-triphosphat, IP3. IP3 diffunderer ind i cytoplasmaet og får calciumniveauerne til at stige der. Dette genererer en række ændringer i cellulær metabolisme.
De kombinerede aktiviteter af DAG og calcium fra PLC aktiverer proteinkinase C. Dette er en nøglefamilie af regulatoriske enzymer, der tilføjer en phosphatgruppe til et antal proteiner. Proteinkinase C-aktivitet er involveret i reguleringen af normal cellevækst. Det har også været impliceret i tumorudvikling. Udviklingen af hæmmere til PLC er et aktivt forskningsområde.
Sekretion af PL'er menes også at være en strategi, der bruges af bakterier, parasitter og patogene svampe til at inficere deres vært. Flere forskellige typer PL'er er blevet impliceret i patogenicitet. De inkluderer PLA1, PLA2 og PLB.