Fosfolipáza

Co je fosfolipáza?

Fosfolipáza je enzym, který štěpí mastné kyseliny z fosfolipidů. Přesnější klasifikace se provádí ve čtyřech hlavních skupinách. Kromě fosfolipidů může enzym štěpit i další lipofilní (tukemilné) látky.

Enzym patří do skupiny Hydrolázy. To znamená, že molekula vody je spotřebována v procesu štěpení a je začleněna do dvou výsledných produktů. Enzymy mohou mít různé důsledky. V závislosti na umístění a typu mohou být zahájeny různé signální cesty nebo reakce.

Jaké typy existují?

Enzym fosfolipáza se v těle vyskytuje v několika formách. Fosfolipázy se dělí do čtyř hlavních skupin:

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

Dále lze fosfolipázu A rozdělit na fosfolipázu AI a fosfolipázu A2. Klasifikace je založena na lokalizaci, při které probíhá separace mezi fosfolipidem a mastnou kyselinou. Fosfolipáza C a fosfolipáza D ve skutečnosti patří do skupiny fosfodiesteráz.

Fosfolipáza A

Fosfolipáza A má různé úkoly v závislosti na jejím umístění a typu. Zatímco fosfolipáza A1 hraje u lidí podřízenou roli, fosfolipáza A2 se vyskytuje mnohem častěji. Tento enzym rozbíjí vazbu mezi mastnými kyselinami a druhým atomem uhlíku glycerofosfolipidů.

Naproti tomu fosfolipáza Al štěpí vazbu mezi mastnými kyselinami a prvním atomem uhlíku glycerofosfolipidů. Jednota mastných kyselin a glycerofosfolipidů se vyskytuje u lidí kromě jídla také v buněčných stěnách všech buněk v těle.

Na jedné straně je štěpení vazby nezbytné pro degradaci látek. Aby byla zajištěna dostatečná absorpce látek v těle během trávení, je fosfolipáza A2 mimo jiné v trávicí sekreci slinivky břišní. Tato sekrece se dostává do tenkého střeva vylučovacími kanály pankreatu, kde enzym štěpí tuky na menší složky.

Složky pak mohou být absorbovány přes sliznici. Na druhou stranu odštěpená mastná kyselina slouží jako výchozí látka pro syntézu tkáňových hormonů, takzvaných prostaglandinů, které v těle plní řadu úkolů. Fosfolipáza A2 se tedy mimo jiné používá k regulaci zánětu a regulace teploty těla.

Některá léčiva, jako jsou léky proti bolesti (ASA) nebo glukokortikoidy, mohou enzym inhibovat a lze je použít k terapeutickým účelům.

Fosfolipáza B

Fosfolipáza B také štěpí mastné kyseliny z glycerofosfolipidů. Na rozdíl od fosfolipázy Al a A2 to však může probíhat nejen na jednom z atomů uhlíku glycerofosfolipidu, ale také na prvním a druhém atomu uhlíku. Fosfolipáza B tedy kombinuje vlastnosti obou fosfolipáz hlavní skupiny A.

Z tohoto důvodu má také stejné úkoly. Fosfolipáza B se také nachází v trávicí sekreci slinivky břišní, aby byl proces trávení ještě efektivnější.

Enzym ve střevě štěpí tuky na menší složky. To umožňuje jejich vyzvednutí. Kromě toho po štěpení poskytuje enzym také mastnou kyselinu jako výchozí látku pro syntézu prostaglandinů. Fosfolipáza B tedy také slouží k regulaci zánětu a regulaci teploty v těle. To lze také potlačit různými léky.

Fosfolipáza C.

Existuje několik pod forem tohoto enzymu, které se však svým účinkem neliší. Rozdíl spočívá spíše v typu zvýšení jejich aktivity zprostředkované receptorem. Ve srovnání s fosfolipázami A a B se fosfolipáza C liší z hlediska umístění štěpení vazby.

Zatímco fosfolipázy A a B štěpí mastnou kyselinu z glycerofosfolipidu, fosfolipáza C na třetím atomu uhlíku štěpí vazbu mezi glycerolem a fosfátovou skupinou.Tím se uvolní polární molekula, která se díky svému náboji může volně pohybovat v cytosolu buňky.

To je podstatná součást práce enzymu. Substrát, který je přeměňován enzymem, se nazývá fosfatidylinositol-4,5-bisfosfát. Toto je také glycerofosfolipid s polární, nabitou a nepolární, nenabitou částí. Z tohoto důvodu je molekula schopná sedět v plazmatické membráně tělesné buňky.

Jakmile speciální stimul zprostředkovaný receptory zvýší aktivitu fosfolipázy C zvnějšku buňky, substrát se převede. Výsledný polární inositoltrifosfát (IP3) a apolární diacylglycerol (DAG) slouží buňce jakoDruhý posel"V rámci přenosu stimulů v buňce."

Fosfolipáza D.

Fosfolipáza D je velmi rozšířená. Stejně jako fosfolipáza C patří do skupiny fosfodiesteráz. Mohou být dále rozděleny na dvě izoformy fosfolipázu D1 a fosfolipázu D2. V závislosti na izoformě se vyskytují odlišně v kompartmentech a organelách buňky.

V závislosti na umístění převezmou různé úkoly. Substrátem enzymu je takzvaný fosfatidylcholin nebo lecitin. Jedná se o součást všech buněčných membrán a se svými polárními a nepolárními složkami významně přispívá k funkci buněčné membrány.

U lidí hraje fosfolipáza D také důležitou roli v mnoha procesech uvnitř buněk. Mimo jiné zodpovídá za přenos signálu, pohyb buněk a organizaci buněčné kostry. Tyto účinky jsou zprostředkovány štěpením fosfatidylcholinu na jeho složky cholin a kyselinu fosfatidovou.

Fosfolipáza D je regulována různými způsoby. Aktivitu mohou ovlivnit například hormony, neurotransmitery nebo tuky. Fosfolipáza hraje roli při některých onemocněních. Není však vždy jasné, jak přesně tato role vypadá. U některých neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, je diskutována účast fosfolipázy D.

Kde jsou vyrobeny?

Fosfolipázové prekurzory jsou syntetizovány ribozomy buněk. Ty sedí na buněčné organele, endoplazmatickém retikulu, všech buněk v těle. Jsou-li aktivní, uvolňují řetězec aminokyselin, ze kterých se později vytvoří hotový enzym, do endoplazmatického retikula.

Zde probíhá zrání hotového enzymu. Například některé aminokyseliny, které pouze předpokládají regulační funkce, jsou již znovu odstraněny. Odtud jsou aminokyselinové řetězce transportovány speciálními transportními vezikuly do buněčné organely Golgi. Zde opět dochází k zrání hotového enzymu.

Existuje také rozdělení na další transportní vezikuly, které transportují enzym na místo určení v buňkách. Pokud fosfolipáza nemá působit v buněčné organele, není původně zavedena do endoplazmatického retikula. V tomto případě tvoří ribozomy aminokyselinový řetězec přímo v cytoplazmě.

Co je inhibitor fosfolipázy?

Inhibitory fosfolipázy jsou molekuly, které mohou snížit aktivitu fosfolipáz. Tyto molekuly nejsou vytvářeny tělem, ale jsou uměle syntetizovány. Cílem umělé syntézy inhibitorů fosfolipázy je terapeutické použití v kontextu zánětlivých reakcí.

Protože kyselina arachidonová, produkt štěpení fosfolipáz, je výchozím produktem pro tvorbu tkáňových hormonů, může inhibice fosfolipázy snížit účinek tkáňových hormonů. Obecně platí, že tkáňové hormony zajišťují nárůst zánětlivých reakcí. Kvůli nižší tvorbě kyseliny arachidonové je k dispozici méně výchozího materiálu pro tvorbu tkáňových hormonů. Použití inhibitorů fosfolipázy je proto určeno ke zmírnění zánětlivé reakce.