Qu'est-ce qu'une phospholipase?
Une phospholipase est un membre d'un groupe très complexe d'enzymes qui décomposent les phospholipides en acides gras et autres composés. Les phospholipides contiennent des acides gras, un groupe phosphate et souvent un groupe diglycéride. Ceci est un composé avec deux groupes glycérol. Les phospholipides sont des composants de toutes les membranes des cellules.
Il existe un certain nombre de classes différentes de phospholipases. Même au sein d'une même classe, les enzymes peuvent avoir des similarités de séquence et des modes de régulation très différents. Leurs produits sont souvent des molécules de signalisation qui transmettent des instructions à la cellule pour initier ou terminer des réactions. Leurs activités sont étroitement réglementées à cause de cela.
Les phospholipases sont définies par la réaction enzymatique qu'elles catalysent. Les classes sont la phospholipase A, qui a les membres A1 et A2; la phospholipase B, qui peut effectuer les réactions à la fois de A1 et de A2; phospholipase C; et phospholipase D. La phospholipase est généralement abrégée en PL.
Parmi les classes les plus étudiées, on trouve la PLA2, qui est un groupe important d’enzymes de familles de protéines non apparentées. La PLA2 est définie par sa libération d'un acide gras du deuxième groupe carboné du glycérol. Certaines PLA2 restent à l'intérieur de la cellule et sont appelées PL cytosoliques ou cPLA2. Ils migrent vers les membranes lorsque le taux de calcium augmente. Un grand nombre de PLA2 sont sécrétées à l'extérieur de la cellule.
Un exemple du type sécrété est la PLA2 pancréatique. C'est la principale PL dans la sécrétion pancréatique. Il catalyse l'hydrolyse des phospholipides dans le régime alimentaire afin que les nutriments puissent être digérés.
D'autres types de PLA2 sécrétées peuvent avoir des fonctions très différentes. Un type fournit une protection contre les bactéries dans les larmes humaines. Un autre type de PLA2 génère des acides gras libres pour la couche la plus externe de la peau.
Les cPLA2 et certains des PLA2 sécrétés peuvent générer l'acide arachidonique d'acide gras à partir de phospholipides membranaires. Il s'agit d'un acide gras polyinsaturé à 20 carbones. Une fois libéré des phospholipides, il peut être oxygéné pour générer des eicosanoïdes. Ces composés peuvent affecter de nombreuses réponses potentiellement pathogènes. Par exemple, les prostaglandines du groupe des hormones sont des types d’eicosanoïdes et peuvent provoquer une inflammation.
Les inhibiteurs de PLA2 peuvent avoir des applications cliniques. Le rôle des PLA2 sécrétées dans le métabolisme des lipides peut avoir des effets sur les maladies humaines. Des niveaux accrus de ces enzymes ont été corrélés à la maladie coronarienne. De nouveaux inhibiteurs ont été développés qui semblent prometteurs pour traiter les patients atteints de ce trouble. Des inhibiteurs de la PLA2 cérébrale ont été proposés pour traiter les troubles neurologiques.
Un certain nombre de récepteurs ont été identifiés pour les PLA2. Les récepteurs sont des protéines qui lient spécifiquement et étroitement une molécule particulière et transmettent un signal. Certains venins de reptiles et d'invertébrés sont des PLA2 sécrétées toxiques. On pense qu'ils manifestent leur toxicité en se liant aux récepteurs de la PLA2 chez les mammifères.
La famille des automates programmables est un autre groupe très étudié pour ses rôles dans la physiologie des mammifères, en particulier dans la signalisation cellulaire. Les automates programmables ne se trouvent que de manière intracellulaire ou à l'intérieur des cellules. Ces enzymes clivent les phospholipides avant le groupe phosphate, générant du diacylglycérol, DAG, et de l'inositol triphosphate, IP3. L'IP3 se diffuse dans le cytoplasme et y fait augmenter les taux de calcium. Cela génère une série de changements dans le métabolisme cellulaire.
Les activités combinées de DAG et de calcium provenant de PLC activent la protéine kinase C. Il s'agit d'une famille clé d'enzymes régulatrices qui ajoute un groupe phosphate à un certain nombre de protéines. L'activité de la protéine kinase C est impliquée dans la régulation de la croissance cellulaire normale. Il a également été impliqué dans le développement de la tumeur. La mise au point d'inhibiteurs de la CPL est un domaine de recherche actif.
On pense également que la sécrétion de PL est une stratégie utilisée par les bactéries, les parasites et les champignons pathogènes pour infecter leur hôte. Plusieurs types de PL ont été impliqués dans la pathogénicité. Ils comprennent PLA1, PLA2 et PLB.