Kas ir fosfolipāze?

Fosfolipāze ir ļoti sarežģītas enzīmu grupas loceklis, kas sadala fosfolipīdus taukskābēs un citos savienojumos. Fosfolipīdi satur taukskābes, fosfātu grupu un bieži vien diglicerīdu grupu. Šis ir savienojums ar divām glicerīna grupām. Fosfolipīdi ir visu šūnu membrānu sastāvdaļas.
Ir vairākas dažādas fosfolipāžu klases. Pat tajā pašā klasē fermentiem var būt ļoti dažādas secības līdzības un regulēšanas veidi. Viņu produkti bieži ir signālmolekulas, kas pārraida instrukcijas šūnai, lai uzsāktu vai pārtrauktu reakcijas. Tāpēc viņu darbība ir stingri reglamentēta.

Fosfolipāzes nosaka fermentatīvā reakcija, ko tās katalizē. Klases ir fosfolipāze A, kuras locekļi ir A1 un A2; fosfolipāze B, kas var veikt gan A1, gan A2 reakcijas; fosfolipāze C; un fosfolipāze D. Fosfolipāzi parasti saīsina kā PL.

Viena no visvairāk pētītajām klasēm ir PLA2, kas ir liela nesaistītu olbaltumvielu ģimeņu enzīmu grupa. PLA2 nosaka taukskābes izdalīšanās no glicerīna otrās oglekļa grupas. Daži PLA2 paliek šūnā un ir pazīstami kā citozola PL vai cPLA2. Palielinoties kalcija līmenim, tie pārceļas uz membrānām. Ārpus šūnas tiek izdalīts liels skaits PLA2.

Izdalītā tipa piemērs ir aizkuņģa dziedzera PLA2. Tas ir galvenais PL aizkuņģa dziedzera sekrēcijā. Tas katalizē fosfolipīdu hidrolīzi uzturā, lai barības vielas varētu sagremot.
Citiem izdalīto PLA2 veidiem var būt ļoti dažādas funkcijas. Viens veids nodrošina aizsardzību pret baktērijām cilvēka asarās. Cits PLA2 veids rada brīvās taukskābes ādas ārējam slānim.

Gan cPLA2, gan daži izdalītie PLA2 var radīt taukskābju arahidonskābi no membrānas fosfolipīdiem. Šī ir 20 oglekļa polinepiesātinātā taukskābe. Kad tas ir atbrīvots no fosfolipīdiem, to var piesātināt ar skābekli, veidojot eikozanoīdus. Šie savienojumi var ietekmēt daudzas potenciāli patogēnas reakcijas. Piemēram, hormonu grupa prostaglandīni ir eikozanoīdu veidi un var izraisīt iekaisumu.

PLA2 inhibitoriem var būt klīnisks pielietojums. Izdalīto PLA2 loma lipīdu metabolismā var ietekmēt cilvēku slimības. Šo enzīmu līmeņa paaugstināšanās ir saistīta ar koronāro artēriju slimību. Ir izstrādāti jauni inhibitori, kas ir daudzsološi, ārstējot pacientus ar šo traucējumu. Ir ierosināti smadzeņu PLA2 inhibitori, lai ārstētu neiroloģiskus traucējumus.
PLA2 ir identificēti vairāki receptori. Receptori ir proteīni, kas īpaši un cieši saistās ar noteiktu molekulu un pārraida signālu. Dažas rāpuļu un bezmugurkaulnieku indes ir toksiskas izdalītās PLA2. Tiek uzskatīts, ka tie izpaužas kā toksicitāte, saistoties ar zīdītāju PLA2 receptoriem.

PLC saime ir vēl viena grupa, kas ir ļoti pētīta, ņemot vērā tās lomu zīdītāju fizioloģijā, jo īpaši šūnu signalizācijas izraisīšanā. PLC ir atrodami tikai intracelulāri vai šūnu iekšpusē. Šie fermenti šķeļ fosfolipīdus pirms fosfātu grupas, veidojot diacilglicerīnu, DAG un inozitola trifosfātu, IP3. IP3 izkliedējas citoplazmā un izraisa kalcija līmeņa paaugstināšanos tur. Tas rada virkni izmaiņu šūnu metabolismā.
DAG un kalcija apvienotās aktivitātes no PLC aktivizē proteīnkināzi C. Šī ir galvenā regulējošo enzīmu saime, kas vairākiem proteīniem pievieno fosfātu grupu. Proteīnkināzes C aktivitāte ir iesaistīta normālas šūnu augšanas regulēšanā. Tas ir arī saistīts ar audzēja attīstību. PLC inhibitoru izstrāde ir aktīva pētniecības joma.

Tiek uzskatīts, ka PL sekrēcija ir arī stratēģija, ko izmanto baktērijas, parazīti un patogēnās sēnītes, lai inficētu savu saimnieku. Vairāki dažādi PL veidi ir saistīti ar patogenitāti. Tajos ietilpst PLA1, PLA2 un PLB.