Fosfolipaza
Kaj je fosfolipaza?
Fosfolipaza je encim, ki cepi maščobne kisline iz fosfolipidov. Natančnejša razvrstitev je narejena v štiri glavne skupine. Poleg fosfolipidov lahko encim razgradi tudi druge lipofilne (maščobe ljubeče) snovi.
Encim spada v skupino Hidrolaze. To pomeni, da se molekula vode porabi v procesu cepitve in se vključi v oba nastala produkta. Encimi imajo lahko različne posledice. Glede na lokacijo in vrsto se lahko sprožijo različne signalne poti ali reakcije.
Katere vrste obstajajo?
Encim fosfolipaza se v telesu pojavlja v več oblikah. Fosfolipaze so razdeljene v štiri glavne skupine:
- Fosfolipaza A
- Fosfolipaza B
- Fosfolipaza C
- Fosfolipaza D.
Poleg tega lahko fosfolipazo A delimo na fosfolipazo A1 in fosfolipazo A2. Razvrstitev temelji na lokalizaciji, pri kateri pride do ločevanja med fosfolipidom in maščobno kislino. Fosfolipaza C in fosfolipaza D dejansko spadata v skupino fosfodiesteraz.
Fosfolipaza A
Fosfolipaza A ima različne naloge, odvisno od svoje lokacije in vrste. Medtem ko ima fosfolipaza A1 pri ljudeh podrejeno vlogo, se fosfolipaza A2 pojavlja veliko pogosteje. Ta encim pretrga vez med maščobnimi kislinami in drugim ogljikovim atomom glicerofosfolipidov.
V nasprotju s tem fosfolipaza A1 cepi vez med maščobnimi kislinami in prvim ogljikovim atomom glicerofosfolipidov. Enotnost maščobnih kislin in glicerofosfolipida se pri ljudeh pojavi poleg hrane tudi v celičnih stenah vseh celic v telesu.
Po eni strani je cepitev vezi bistvena za razgradnjo snovi. Za zagotovitev zadostne absorpcije snovi v telesu med prebavo je fosfolipaza A2 med drugim v prebavnem izločanju trebušne slinavke. Ta izloček pride do tankega črevesa preko izločalnih kanalov trebušne slinavke, kjer encim razgrajuje maščobe na manjše sestavine.
Nato se komponente lahko absorbirajo skozi sluznico. Po drugi strani pa odcepljena maščobna kislina služi kot izhodiščna snov za sintezo tkivnih hormonov, tako imenovanih prostaglandinov, ki v telesu prevzamejo različne naloge. Tako se med drugim fosfolipaza A2 uporablja za uravnavanje vnetja in uravnavanje temperature telesa.
Nekatera zdravila, kot so lajšanje bolečin (ASA) ali glukokortikoidi, lahko zavirajo encim in se lahko uporabljajo v terapevtske namene.
Fosfolipaza B
Fosfolipaza B ločuje tudi maščobne kisline iz glicerofosfolipidov. V nasprotju s fosfolipazo A1 in A2 pa to lahko poteka ne le na enem izmed ogljikovih atomov glicerofosfolipida, temveč tudi na prvem in drugem ogljikovem atomu. Tako fosfolipaza B združuje lastnosti obeh fosfolipaz glavne skupine A.
Iz tega razloga ima tudi iste naloge. Fosfolipaza B se nahaja tudi v prebavnem izločanju trebušne slinavke, da je proces prebave še učinkovitejši.
V črevesju encim razgrajuje maščobe na manjše sestavine. To jim omogoča, da jih poberejo. Poleg tega encim po cepitvi zagotavlja tudi maščobno kislino kot izhodiščno snov za sintezo prostaglandinov. Tako fosfolipaza B služi tudi uravnavanju vnetij in uravnavanju temperature v telesu. To lahko zavirajo tudi različna zdravila.
Fosfolipaza C
Obstaja več pod-oblik tega encima, ki pa se po svojem učinku ne razlikujejo. Razlika je predvsem v vrsti povečanja njihove aktivnosti, ki jo povzročajo receptorji. V primerjavi s fosfolipazami A in B se fosfolipaza C razlikuje glede na lokacijo cepitve vezi.
Medtem ko fosfolipaze A in B ločita maščobno kislino od glicerofosfolipida, fosfolipaza C na tretjem ogljikovem atomu cepi vez med glicerolom in fosfatno skupino.S tem se sprosti polarna molekula, ki se lahko zaradi naboja prosto giblje v celičnem citosolu.
To je bistveni del naloge encima. Substrat, ki ga encim pretvori, se imenuje fosfatidilinozitol-4,5-bisfosfat. To je tudi glicerofosfolipid s polarnim, naelektrenim in apolarnim, nenapolnjenim delom. Iz tega razloga molekula lahko sedi v plazemski membrani telesne celice.
Takoj, ko poseben dražljaj, ki ga posredujejo receptorji, poveča aktivnost fosfolipaze C zunaj celice, se substrat pretvori. Nastali polarni inozitol trifosfat (IP3) in apolarni diacilglicerol (DAG) služita celici kot "Drugi sel»V okviru prenosa dražljajev znotraj celice.
Fosfolipaza D.
Fosfolipaza D je zelo razširjena. Tako kot fosfolipaza C spada v skupino fosfodiesteraz. Nadalje jih lahko razdelimo na dve izoobliki fosfolipaza D1 in fosfolipaza D2. Glede na izoformo se v predelkih in organelah celice pojavljajo različno.
Glede na lokacijo se lotijo različnih nalog. Substrat encima je tako imenovani fosfatidilholin ali lecitin. Ta je sestavni del vseh celičnih membran in s svojimi polarnimi in nepolarnimi komponentami močno prispeva k delovanju celične membrane.
Tudi pri ljudeh ima fosfolipaza D pomembno vlogo v mnogih procesih v celicah. Med drugim je odgovoren za prenos signala, gibanje celic in organizacijo celičnega okostja. Ti učinki so posledica cepitve fosfatidilholina na njegovi komponenti holin in fosfatidna kislina.
Fosfolipaza D se uravnava na različne načine. Na primer, hormoni, nevrotransmiterji ali maščobe lahko vplivajo na aktivnost. Fosfolipaza igra vlogo pri nekaterih boleznih. Vendar ni vedno jasno, kako natančno je videti ta vloga. Pri nekaterih nevrodegenerativnih boleznih, kot je Alzheimerjeva bolezen, se razpravlja o vpletenosti fosfolipaze D.
Kje so narejene?
Predhodnike fosfolipaze sintetizirajo ribosomi celic. Ti sedijo na celični organeli, endoplazemskem retikulumu, vseh celic v telesu. Ko so aktivni, sproščajo verigo aminokislin, iz katere kasneje nastane končni encim, v endoplazemski retikulum.
Tu poteka zorenje do končnega encima. Na primer, nekatere aminokisline, ki samo prevzamejo regulativne funkcije, so že znova odstranjene. Od tam se aminokislinske verige s posebnimi transportnimi mehurčki prevažajo do organele Golgijeve celice. Tu pride do zorenja do končnega encima.
Obstaja tudi delitev na nadaljnje transportne vezikule, ki encim prenašajo do cilja v celicah. Če fosfolipaza ne bo delovala v celični organeli, se sprva ne vnese v endoplazemski retikulum. V tem primeru ribosomi tvorijo aminokislinsko verigo neposredno v citoplazmi.
Kaj je zaviralec fosfolipaze?
Inhibitorji fosfolipaze so molekule, ki lahko zmanjšajo aktivnost fosfolipaz. Te molekule ne tvori telo, temveč se umetno sintetizirajo. Cilj umetne sinteze zaviralcev fosfolipaze je terapevtska uporaba v okviru vnetnih reakcij.
Ker je arahidonska kislina, produkt razgradnje fosfolipaz, izhodiščni produkt za tvorbo tkivnih hormonov, lahko zaviranje fosfolipaze zmanjša učinek tkivnih hormonov. Na splošno tkivni hormoni zagotavljajo povečanje vnetnih reakcij. Zaradi nižje tvorbe arahidonske kisline je na voljo manj izhodne snovi za tvorbo tkivnih hormonov. Uporaba zaviralcev fosfolipaze je zato namenjena lajšanju vnetne reakcije.