fosfolipázy

Čo je to fosfolipáza?

Fosfolipáza je enzým, ktorý štiepi mastné kyseliny z fosfolipidov. Presnejšia klasifikácia sa vykonáva v štyroch hlavných skupinách. Okrem fosfolipidov sa enzýmom môžu štiepiť aj ďalšie lipofilné látky (tuky milujúce tuk).

Enzým patrí do skupiny hydroláza, To znamená, že molekula vody je spotrebovaná v procese štiepenia a je inkorporovaná do dvoch výsledných produktov. Enzýmy môžu mať rôzne následky. V závislosti od miesta a typu sa môžu iniciovať rôzne signálne dráhy alebo reakcie.

Aké druhy existujú?

Enzým fosfolipáza sa v tele vyskytuje v niekoľkých formách. Fosfolipázy sú rozdelené do štyroch hlavných skupín:

• Fosfolipáza A
• Fosfolipáza B
• Fosfolipáza C
• Fosfolipáza D

Ďalej môže byť fosfolipáza A rozdelená na fosfolipázu A1 a fosfolipázu A2. Klasifikácia je založená na lokalizácii, pri ktorej dochádza k separácii medzi fosfolipidom a mastnou kyselinou. Fosfolipáza C a fosfolipáza D skutočne patria do skupiny fosfodiesteráz.

Fosfolipáza A

Fosfolipáza A má rôzne úlohy v závislosti od jej umiestnenia a typu. Zatiaľ čo fosfolipáza A1 hrá u ľudí podriadenú úlohu, fosfolipáza A2 sa vyskytuje oveľa častejšie. Tento enzým prerušuje väzbu medzi mastnými kyselinami a druhým atómom uhlíka glycerofosfolipidov.

Naopak, fosfolipáza A1 štiepi väzbu medzi mastnými kyselinami a prvým atómom uhlíka glycerofosfolipidov. Jednota mastných kyselín a glycerofosfolipidov sa vyskytuje u ľudí popri potrave v bunkových stenách všetkých buniek v tele.

Na jednej strane je štiepenie väzby nevyhnutné pre degradáciu látok. Aby sa zabezpečila dostatočná absorpcia látok do tela počas trávenia, fosfolipáza A2 je okrem iného v tráviacom vylučovaní pankreasu. Táto sekrécia sa dostane do tenkého čreva cez vylučovacie kanáliky pankreasu, kde enzým štiepi tuky na menšie zložky.

Zložky sa potom môžu absorbovať cez sliznicu. Na druhej strane štiepená mastná kyselina slúži ako východisková látka pre syntézu tkanivových hormónov, takzvaných prostaglandínov, ktoré preberajú v tele rôzne úlohy. Fosfolipáza A2 sa teda okrem iného používa na reguláciu zápalu a reguláciu teploty tela.

Niektoré lieky, ako sú látky na zmiernenie bolesti (ASA) alebo glukokortikoidy, môžu tento enzým inhibovať a môžu sa použiť na terapeutické účely.

Fosfolipáza B

Fosfolipáza B tiež štiepi mastné kyseliny z glycerofosfolipidov. Na rozdiel od fosfolipázy A1 a A2 sa to však môže uskutočniť nielen na jednom z atómov uhlíka glycerofosfolipidu, ale aj na prvom a druhom atóme uhlíka. Fosfolipáza B teda kombinuje vlastnosti oboch fosfolipáz hlavnej skupiny A.

Z tohto dôvodu má tiež rovnaké úlohy. Fosfolipáza B sa tiež nachádza v tráviacej sekrécii pankreasu, aby sa proces trávenia ešte viac zefektívnil.

V čreve tento enzým štiepi tuky na menšie zložky. To im umožňuje ich vyzdvihnutie. Okrem toho enzým po štiepení poskytuje mastnú kyselinu ako východiskovú látku na syntézu prostaglandínov. Fosfolipáza B sa preto tiež používa na reguláciu zápalu a reguláciu teploty v tele. Toto môže byť tiež potlačené rôznymi liekmi.

Fosfolipáza C

Existuje niekoľko pod-foriem tohto enzýmu, ktoré sa však nelíšia svojím účinkom. Rozdiel spočíva v type zvýšenia aktivity sprostredkovanom receptormi. V porovnaní s fosfolipázami A a B sa fosfolipáza C líši, pokiaľ ide o miesto štiepenia väzby.

Zatiaľ čo fosfolipázy A a B oddeľujú mastnú kyselinu od glycerofosfolipidu, väzba medzi glycerolom a fosfátovou skupinou je štiepená fosfolipázou C na treťom atóme uhlíka. Týmto sa uvoľňuje polárna molekula, ktorá sa vďaka svojmu náboju môže voľne pohybovať v cytozole bunky.

Toto je podstatná súčasť práce enzýmu. Substrát, ktorý sa premieňa enzýmom, sa nazýva fosfatidylinozitol-4,5-bisfosfát. To je tiež glycerofosfolipid s polárnou, nabitou a nepolárnou, nenabitou časťou. Z tohto dôvodu je molekula schopná sedieť v plazmatickej membráne telovej bunky.

Len čo špeciálny stimul sprostredkovaný receptorom zvyšuje aktivitu fosfolipázy C zvonka bunky, substrát sa premení. Výsledný polárny inozitoltrifosfát (IP3) a nepolárny diacylglycerol (DAG) slúžia bunke ako „Druhý posol„V rámci prenosu stimulov v bunke.

Fosfolipáza D

Fosfolipáza D je rozšírená. Rovnako ako fosfolipáza C patrí do skupiny fosfodiesteráz. Môžu sa tiež rozdeliť na dve izoformy fosfolipáza Dl a fosfolipáza D2. V závislosti od izoformy sa vyskytujú s rôznymi frekvenciami v kompartmentoch a organelách bunky.

V závislosti od miesta vykonávajú rôzne úlohy. Substrátom enzýmu je takzvaný fosfatidylcholín alebo lecitín. Je súčasťou všetkých bunkových membrán a svojimi polárnymi a nepolárnymi zložkami významne prispieva k funkcii bunkovej membrány.

U ľudí hrá fosfolipáza D tiež dôležitú úlohu v mnohých procesoch v bunkách. Okrem iného je zodpovedný za prenos signálu, pohyb buniek a organizáciu bunkovej kostry. Tieto účinky sú sprostredkované rozdelením fosfatidylcholínu na jeho zložky, cholín a kyselina fosfatidová.

Fosfolipáza D je regulovaná rôznymi spôsobmi. Aktivitu môžu ovplyvniť napríklad hormóny, neurotransmitery alebo tuky. Fosfolipáza hrá úlohu pri niektorých chorobách. Nie je však vždy jasné, ako presne táto rola vyzerá. Pri niektorých neurodegeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba, je diskutovaná účasť fosfolipázy D.

Kde sa vyrábajú?

Prekurzory fosfolipázy sú syntetizované ribozómami buniek. Tieto sedí na bunkovej organele, endoplazmatickom retikule všetkých buniek v tele. Keď sú aktívne, uvoľňujú do endoplazmatického retikula reťazec aminokyselín, z ktorého sa neskôr vytvorí hotový enzým.

Tu dochádza k dozrievaniu hotového enzýmu. Napríklad niektoré aminokyseliny, ktoré majú iba regulačné funkcie, sú už odstránené. Odtiaľ sú aminokyselinové reťazce transportované špeciálnymi transportnými vezikulami do organy Golgiho buniek. Tu dochádza k dozrievaniu konečného enzýmu.

K dispozícii je tiež rozdelenie na ďalšie transportné vezikuly, ktoré transportujú enzým na miesto určenia v bunkách. Ak fosfolipáza nemá pôsobiť v bunkovej organele, nie je pôvodne zavedená do endoplazmatického retikula. V tomto prípade je aminokyselinový reťazec tvorený priamo v cytoplazme ribozómami.

Čo je inhibítor fosfolipázy?

Inhibítory fosfolipázy sú molekuly, ktoré môžu znižovať aktivitu fosfolipáz. Tieto molekuly nie sú tvorené telom, ale sú umelo syntetizované. Cieľom umelej syntézy inhibítorov fosfolipázy je terapeutické použitie v súvislosti so zápalovými reakciami.

Pretože kyselina arachidónová, produkt štiepenia fosfolipáz, je východiskovým produktom na tvorbu tkanivových hormónov, inhibícia fosfolipázy môže znížiť účinok tkanivových hormónov. Vo všeobecnosti tkanivové hormóny zaisťujú zvýšenie zápalových reakcií. V dôsledku nižšej tvorby kyseliny arachidónovej je k dispozícii menej východiskového materiálu na tvorbu tkanivových hormónov. Účelom použitia inhibítorov fosfolipázy je teda zmierniť zápalovú reakciu.