Фосфоліпаза

Що таке фосфоліпаза?

Фосфоліпаза - це фермент, який розщеплює жирні кислоти з фосфоліпідів. Більш точна класифікація проводиться за чотирма основними групами. Крім фосфоліпідів, фермент може розщеплювати й інші ліпофільні (жиролюбні) речовини.

Фермент належить до групи Гідролази. Це означає, що молекула води споживається в процесі розщеплення і включається в два отримані продукти. Ферменти можуть мати найрізноманітніші наслідки. Залежно від місця та типу, можуть бути розпочаті різні сигнальні шляхи чи реакції.

Які типи існують?

Фермент фосфоліпаза відбувається в декількох формах всередині організму. Фосфоліпази поділяються на чотири основні групи:

• Фосфоліпаза А
• Фосфоліпаза В
• Фосфоліпаза С
• Фосфоліпаза D

Крім того, фосфоліпазу А можна розділити на фосфоліпазу А1 і фосфоліпазу А2. Класифікація заснована на локалізації, при якій відбувається поділ між фосфоліпідом та жирною кислотою. Фосфоліпаза С і Фосфоліпаза D фактично належать до групи фосфодіестераз.

Фосфоліпаза А

Фосфоліпаза А має різні завдання залежно від місця її розташування та типу. Хоча фосфоліпаза А1 відіграє підлеглу роль у людини, фосфоліпаза А2 зустрічається набагато частіше. Цей фермент розриває зв’язок між жирними кислотами та другим атомом вуглецю гліцерофосфоліпідів.

На противагу цьому фосфоліпаза А1 розщеплює зв’язок між жирними кислотами та першим атомом вуглецю гліцерофосфоліпідів. Єдність жирних кислот і гліцерофосфоліпідів виникає у людини крім їжі у клітинних стінках усіх клітин організму.

З одного боку, розщеплення зв’язку має важливе значення для деградації речовин. Щоб забезпечити достатнє всмоктування речовин в організм під час травлення, фосфоліпаза А2, крім усього іншого, знаходиться в травному секреті підшлункової залози. Цей секрет потрапляє в тонкий кишечник через вивідні протоки підшлункової залози, де фермент розщеплює жири на більш дрібні компоненти.

Потім компоненти можуть всмоктуватися через слизову оболонку. З іншого боку, розщеплена жирна кислота служить вихідною речовиною для синтезу тканинних гормонів, так званих простагландинів, які беруть на себе різноманітні завдання в організмі. Таким чином, серед іншого, фосфоліпаза А2 використовується для регулювання запалення та регуляції температури організму.

Деякі препарати, такі як знеболюючі (АСК) або глюкокортикоїди, можуть інгібувати фермент і можуть використовуватися в терапевтичних цілях.

Фосфоліпаза В

Фосфоліпаза В також розщеплює жирні кислоти з гліцерофосфоліпідів. На відміну від фосфоліпази А1 і А2, однак це може мати місце не тільки на одному з атомів вуглецю гліцерофосфоліпіду, але на першому та другому атомах вуглецю. Таким чином, фосфоліпаза B поєднує властивості обох фосфоліпаз основної групи А.

З цієї причини він також має ті самі завдання. Фосфоліпаза В також знаходиться в травному секреті підшлункової залози, щоб зробити процес травлення ще більш ефективним.

У кишечнику фермент розщеплює жири на більш дрібні компоненти. Це дозволяє їх забрати. Крім того, після розщеплення фермент також забезпечує жирну кислоту як вихідну речовину для синтезу простагландинів. Тому фосфоліпаза В також використовується для регулювання запалення та регулювання температури в організмі. Це також може гальмуватися різними препаратами.

Фосфоліпаза С

Існує кілька підформ цього ферменту, які, однак, не відрізняються за своєю дією. Різниця полягає у типі підвищення їх активності, опосередкованої рецепторами. Порівняно з фосфоліпазами А і В, фосфоліпаза С відрізняється за місцем розщеплення зв’язки.

У той час як фосфоліпази A і B розщеплюють жирну кислоту від гліцерофосфоліпіду, зв’язок між гліцерином та фосфатною групою розщеплюється фосфоліпазою C на третьому атомі вуглецю. При цьому вивільняється полярна молекула, яка завдяки своєму заряду може вільно переміщатися в цитозолі клітини.

Це важлива частина роботи ферменту. Субстрат, який перетворюється ферментом, називається фосфатиділінозитол-4,5-бісфосфатом. Це також гліцерофосфоліпід з полярною, зарядженою та неполярною незарядженою частиною. З цієї причини молекула здатна сидіти в плазматичній мембрані клітини тіла.

Як тільки спеціальний стимул, опосередкований рецепторами, збільшує активність фосфоліпази С поза клітини, субстрат перетворюється. Отриманий полярний инозитол трифосфат (IP3) та аполярний діацилгліцерин (DAG) служать клітині як "Другий посланник«В рамках передачі подразників всередині клітини.

Фосфоліпаза D

Фосфоліпаза D широко поширена. Як і фосфоліпаза С, вона належить до групи фосфодіестераз. Їх також можна розділити на дві ізоформи фосфоліпаза D1 і фосфоліпаза D2. Залежно від ізоформи вони трапляються з різною частотою в відсіках і органелах клітини.

Залежно від місця, вони беруть на себе різні завдання. Субстратом ферменту є так званий фосфатидилхолін або лецитин. Це частина всіх клітинних мембран і завдяки своїм полярним та неполярним компонентам вносить великий внесок у функціонування клітинної мембрани.

У людини фосфоліпаза D також відіграє важливу роль у багатьох процесах всередині клітин. Крім усього іншого, він відповідає за передачу сигналу, рух клітин і організацію клітинного скелета. Ці ефекти опосередковуються розщепленням фосфатидилхоліну на його компоненти холін та фосфатидову кислоту.

Фосфоліпаза D регулюється різними способами. Наприклад, гормони, нейромедіатори або жири можуть впливати на активність. Фосфоліпаза відіграє певну роль при деяких захворюваннях. Однак не завжди зрозуміло, як саме виглядає ця роль. При деяких нейродегенеративних захворюваннях, таких як хвороба Альцгеймера, обговорюється участь фосфоліпази D.

Де вони виготовлені?

Попередники фосфоліпази синтезуються рибосомами клітин. Вони сидять на клітинному органелі, ендоплазматичному ретикулумі всіх клітин в організмі. При активності вони вивільняють ланцюг амінокислот, з яких згодом створюється готовий фермент, в ендоплазматичний ретикулум.

Тут відбувається дозрівання готового ферменту. Наприклад, деякі амінокислоти, які беруть на себе лише регуляторні функції, вже знову видаляються. Звідти ланцюги амінокислот транспортуються спеціальними транспортними везикулами до органели клітини Гольджі. Тут відбувається дозрівання знову до готового ферменту.

Існує також поділ на подальші транспортні везикули, які транспортують фермент до місця призначення у клітинах. Якщо фосфоліпаза не повинна діяти в клітинній органелі, вона спочатку не вводиться в ендоплазматичний ретикулум. У цьому випадку ланцюг амінокислот утворюється безпосередньо в цитоплазмі рибосомами.

Що таке інгібітор фосфоліпази?

Інгібітори фосфоліпази - це молекули, здатні знижувати активність фосфоліпаз. Ці молекули не виробляються організмом, а штучно синтезуються. Метою штучного синтезу інгібіторів фосфоліпази є терапевтичне використання в умовах запальних реакцій.

Оскільки арахідонова кислота, продукт розщеплення фосфоліпаз, є вихідним продуктом для утворення тканинних гормонів, інгібування фосфоліпази може зменшити дію тканинних гормонів. Взагалі тканинні гормони забезпечують посилення запальних реакцій. Завдяки більш низькому утворенню арахідонової кислоти менше вихідного матеріалу для утворення тканинних гормонів. Таким чином, використання інгібіторів фосфоліпази призначене для полегшення запальної реакції.