Что такое фосфолипаза?

Фосфолипаза является членом очень сложной группы ферментов, которые расщепляют фосфолипиды на жирные кислоты и другие соединения. Фосфолипиды содержат жирные кислоты, фосфатную группу и часто диглицеридную группу. Это соединение с двумя глицериновыми группами. Фосфолипиды являются компонентами всех мембран в клетках.

Существует ряд различных классов фосфолипаз. Даже в пределах одного и того же класса ферменты могут иметь очень разные сходства последовательностей и способы регуляции. Их продукты часто являются сигнальными молекулами, которые передают инструкции клетке, чтобы инициировать или прекратить реакции. Из-за этого их деятельность жестко регламентирована.

Фосфолипазы определяются ферментативной реакцией, которую они катализируют. Классы представляют собой фосфолипазу А, которая имеет члены А1 и А2; фосфолипаза B, которая может проводить реакции как А1, так и А2; фосфолипаза С; и фосфолипаза D. Фосфолипазу обычно сокращенно обозначают как PL.

Одним из наиболее хорошо изученных классов является PLA2, представляющий собой большую группу ферментов несвязанных семейств белков. PLA2 определяется высвобождением жирной кислоты из второй углеродной группы глицерина. Некоторые PLA2 остаются внутри клетки и известны как цитозольные PL или cPLA2. Они перемещаются в мембраны, когда уровень кальция повышается. Большое количество PLA2 секретируется вне клетки.

Примером секретируемого типа является PLA2 поджелудочной железы. Это основной PL в секреции поджелудочной железы. Это катализирует гидролиз фосфолипидов в диете, чтобы питательные вещества могли перевариваться.

Другие типы секретируемых PLA2 могут иметь очень разные функции. Один тип обеспечивает защиту от бактерий в человеческих слезах. Другой тип PLA2 генерирует свободные жирные кислоты для наружного слоя кожи.

Как cPLA2, так и некоторые секретируемые PLA2 могут генерировать арахидоновую кислоту жирных кислот из мембранных фосфолипидов. Это полиненасыщенная жирная кислота с 20 атомами углерода. Как только он был освобожден от фосфолипидов, он может быть насыщен кислородом для генерации эйкозаноидов. Эти соединения могут влиять на многие потенциально патогенные реакции. Например, простагландины гормональной группы являются типами эйкозаноидов и могут вызывать воспаление.

Ингибиторы PLA2 могут иметь клиническое применение. Роль секретируемых PLA2 в метаболизме липидов может влиять на заболевания человека. Повышенные уровни этих ферментов коррелировали с ишемической болезнью сердца. Новые ингибиторы были разработаны, которые показывают многообещающее в лечении пациентов с этим расстройством. Ингибиторы PLA2 мозга были предложены для лечения неврологических расстройств.

Существует ряд рецепторов, идентифицированных для PLA2. Рецепторы - это белки, которые специфически и прочно связывают определенную молекулу и передают сигнал. Некоторые яды рептилий и беспозвоночных представляют собой токсичные секретируемые PLA2. Считается, что они проявляют свою токсичность, связываясь с рецепторами PLA2 млекопитающих.

Семейство PLC - еще одна группа, которая хорошо изучена в связи с ее ролью в физиологии млекопитающих, особенно в обеспечении клеточной сигнализации. ПЛК обнаруживаются только внутриклеточно или внутри клеток. Эти ферменты расщепляют фосфолипиды до фосфатной группы, образуя диацилглицерин, DAG и инозитол трифосфат, IP3. IP3 диффундирует в цитоплазму и вызывает повышение уровня кальция в нем. Это создает множество изменений в клеточном метаболизме.

Совместная активность DAG и кальция из PLC активирует протеинкиназу C. Это ключевое семейство регуляторных ферментов, которые добавляют фосфатную группу к ряду белков. Активность протеинкиназы С участвует в регуляции нормального роста клеток. Это также было вовлечено в развитие опухоли. Разработка ингибиторов ПЛК является активной областью исследований.

Также считается, что секреция PL является стратегией, используемой бактериями, паразитами и патогенными грибами для заражения их хозяина. Несколько различных типов PL были вовлечены в патогенность. Они включают PLA1, PLA2 и PLB.