Fosfolipāze

Kas ir fosfolipāze?

Fosfolipāze ir ferments, kas sašķeļ taukskābes no fosfolipīdiem. Precīzāka klasifikācija tiek veikta četrās galvenajās grupās. Ferments var sadalīt papildus fosfolipīdiem arī citas lipofilās (taukus mīlošās) vielas.

Ferments pieder grupai Hidrolāzes. Tas nozīmē, ka sadalīšanās procesā tiek patērēta ūdens molekula un tā tiek iestrādāta abos iegūtajos produktos. Fermentiem var būt dažādas sekas. Atkarībā no atrašanās vietas un veida var sākt dažādus signāla ceļus vai reakcijas.

Kādi veidi ir?

Ferments fosfolipāze organismā notiek vairākos veidos. Fosfolipāzes ir sadalītas četrās galvenajās grupās:

• Fosfolipāze A
• Fosfolipāze B
• Fosfolipāze C
• Fosfolipāze D.

Turklāt fosfolipāzi A var sadalīt fosfolipāzē A1 un fosfolipāzē A2. Klasifikācija ir balstīta uz lokalizāciju, kurā notiek fosfolipīdu un taukskābju atdalīšana. Fosfolipāze C un fosfolipāze D faktiski pieder pie fosfodiesterāžu grupas.

Fosfolipāze A

Fosfolipāzei A ir dažādi uzdevumi atkarībā no tā atrašanās vietas un veida. Kamēr fosfolipāze A1 cilvēkiem ir pakļauta, fosfolipāze A2 notiek daudz biežāk. Šis ferments pārtrauc saiti starp taukskābēm un glicerofosfolipīdu otro oglekļa atomu.

Turpretī fosfolipāze A1 nojauc saiti starp taukskābēm un pirmo glicerofosfolipīdu oglekļa atomu. Taukskābju un glicerofosfolipīda vienotība cilvēkiem notiek papildus pārtikai visu ķermeņa šūnu šūnu sienās.

No vienas puses, saites sašķelšana ir būtiska vielu noārdīšanai. Lai nodrošinātu pietiekamu vielu uzsūkšanos organismā gremošanas laikā, fosfolipāze A2 cita starpā atrodas aizkuņģa dziedzera gremošanas sekrēcijā. Šī sekrēcija caur tievo zarnu nonāk aizkuņģa dziedzera izvadkanālos, kur enzīms taukus sadala mazākos komponentos.

Pēc tam komponentus var absorbēt caur gļotādu. No otras puses, atdalītā taukskābe kalpo kā izejas viela audu hormonu, tā saukto prostaglandīnu, sintēzei, kas organismā veic dažādus uzdevumus. Tādējādi, cita starpā, fosfolipāzi A2 izmanto, lai regulētu ķermeņa iekaisumu un temperatūras regulēšanu.

Atsevišķas zāles, piemēram, pretsāpju līdzekļi (ASA) vai glikokortikoīdi, var inhibēt fermentu, un tos var izmantot terapeitiskos nolūkos.

Fosfolipāze B

Fosfolipāze B arī sadala taukskābes no glicerofosfolipīdiem. Atšķirībā no fosfolipāzes A1 un A2 tas tomēr var notikt ne tikai uz viena no glicerofosfolipīda oglekļa atomiem, bet arī uz pirmā un otrā oglekļa atomu. Tādējādi fosfolipāze B apvieno abu galvenās A grupas fosfolipāžu īpašības.

Šī iemesla dēļ tai ir arī tādi paši uzdevumi. Fosfolipāze B ir atrodama arī aizkuņģa dziedzera gremošanas sekrēcijā, lai padarītu gremošanas procesu vēl efektīvāku.

Zarnās ferments taukus sadala mazākos komponentos. Tas ļauj tos uzņemt. Turklāt pēc šķelšanās enzīms nodrošina arī taukskābi kā izejvielu prostaglandīnu sintēzei. Tādējādi fosfolipāze B kalpo arī iekaisuma regulēšanai un temperatūras regulēšanai organismā. To var kavēt arī dažādas zāles.

Fosfolipāze C

Šim fermentam ir vairākas apakšformas, kas tomēr to iedarbībā neatšķiras. Drīzāk atšķirība slēpjas receptoru mediētā viņu aktivitātes palielināšanās veidā. Salīdzinot ar fosfolipāzes A un B, fosfolipāze C atšķiras pēc saites šķelšanās vietas.

Kamēr fosfolipāzes A un B atdala taukskābi no glicerofosfolipīda, fosfolipāze C uz trešā oglekļa atoma saista saiti starp glicerīnu un fosfātu grupu.Tas atbrīvo polāro molekulu, kas lādiņa dēļ var brīvi pārvietoties šūnas citozolā.

Šī ir būtiska fermenta darba sastāvdaļa. Substrātu, ko pārveido ferments, sauc par fosfatidilinozitol-4,5-bifosfātu. Tas ir arī glicerofosfolipīds ar polāru, uzlādētu un apolāru, neuzlādētu daļu. Šī iemesla dēļ molekula spēj sēdēt ķermeņa šūnas plazmas membrānā.

Tiklīdz īpašs stimuls, kura starpnieks ir receptors, palielina fosfolipāzes C aktivitāti ārpus šūnas, substrāts tiek pārveidots. Iegūtais polārais inozitola trifosfāts (IP3) un apolārais diacilglicerīns (DAG) kalpo šūnai kā "Otrais kurjers“Stimulu pārraides ietvaros šūnā.

Fosfolipāze D.

Fosfolipāze D ir plaši izplatīta. Tāpat kā fosfolipāzes C, tā pieder fosfodiesterāžu grupai. Tos var sīkāk sadalīt divās izoformās fosfolipāzes D1 un fosfolipāzes D2. Atkarībā no izoformas šūnas nodalījumos un organellos tās notiek atšķirīgi.

Atkarībā no atrašanās vietas viņi veic dažādus uzdevumus. Fermenta substrāts ir tā sauktais fosfatidilholīns vai lecitīns. Tas ir visu šūnu membrānu sastāvdaļa, un ar tā polārajiem un nepolārajiem komponentiem tas dod lielu ieguldījumu šūnu membrānas darbībā.

Cilvēkiem fosfolipāze D ir nozīmīga loma arī daudzos šūnas procesos. Cita starpā tā ir atbildīga par signāla pārraidi, šūnu kustību un šūnu skeleta organizāciju. Šīs sekas ir saistītas ar fosfatidilholīna sadalīšanos tā komponentos holīnā un fosfatīnskābē.

Fosfolipāzes D regulēšana notiek dažādos veidos. Piemēram, hormoni, neirotransmiteri vai tauki var ietekmēt aktivitāti. Fosfolipāzei ir nozīme dažās slimībās. Tomēr ne vienmēr ir skaidrs, kā tieši šī loma izskatās. Dažās neirodeģeneratīvajās slimībās, piemēram, Alcheimera slimībā, tiek apspriesta fosfolipāzes D iesaistīšanās.

Kur tie ir izgatavoti?

Fosfolipāzes prekursorus sintezē šūnu ribosomas. Tie sēž uz visu ķermeņa šūnu šūnu organellas, endoplazmas retikuluma. Darbojoties, viņi endoplazmatiskajā tīklā atbrīvo aminoskābju ķēdi, no kuras vēlāk tiek izveidots gatavais ferments.

Šeit nobriešana notiek līdz gatavam fermentam. Piemēram, dažas aminoskābes, kas uzņemas tikai regulēšanas funkcijas, jau atkal tiek noņemtas. No turienes aminoskābju ķēdes ar speciāliem transporta pūslīšiem tiek nogādātas Golgi šūnu organellā. Šeit atkal notiek nobriešana līdz gatavam fermentam.

Ir arī sadalījums turpmākajos transporta pūslīšos, kas transportē fermentu līdz galamērķim šūnās. Ja fosfolipāze nedarbojas šūnas organelā, tā sākotnēji netiek ievadīta endoplazmatiskajā tīklā. Šajā gadījumā ribosomas veido aminoskābju ķēdi tieši citoplazmā.

Kas ir fosfolipāzes inhibitors?

Fosfolipāzes inhibitori ir molekulas, kas var samazināt fosfolipāžu aktivitāti. Šīs molekulas neveido ķermenis, bet tās tiek mākslīgi sintezētas. Fosfolipāzes inhibitoru mākslīgās sintēzes mērķis ir terapeitiska lietošana iekaisuma reakciju kontekstā.

Tā kā arahidonskābe, fosfolipāžu šķelšanās produkts, ir sākumprodukts audu hormonu veidošanai, fosfolipāzes inhibēšana var mazināt audu hormonu iedarbību. Parasti audu hormoni nodrošina iekaisuma reakciju palielināšanos. Zemākas arahidonskābes veidošanās dēļ audu hormonu veidošanai ir pieejams mazāk izejvielu. Tāpēc fosfolipāzes inhibitoru lietošana ir paredzēta, lai mazinātu iekaisuma reakciju.