Fosfolipāze

Kas ir fosfolipāze?

Fosfolipāze ir ferments, kas no fosfolipīdiem sadala taukskābes. Precīzāka klasifikācija tiek veikta četrās galvenajās grupās. Papildus fosfolipīdiem enzīms var sadalīt arī citas lipofīlās (taukus mīlošās) vielas.

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

Kādi tur ir veidi?

Ferments fosfolipāze organismā notiek vairākās formās. Fosfolipāzes ir sadalītas četrās galvenajās grupās:

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

Turklāt fosfolipāzi A var sadalīt fosfolipāzē A1 un fosfolipāzē A2. Klasifikācijas pamatā ir lokalizācija, kurā notiek atdalīšana starp fosfolipīdiem un taukskābēm. 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 spēlē pakārtotu lomu cilvēkiem, fosfolipāze A2 notiek daudz biežāk. Šis ferments pārtrauc saikni starp taukskābēm un glicerofosfolipīdu otro oglekļa atomu.

Turpretī fosfolipāze A1 šķeļ saikni starp taukskābēm un glicerofosfolipīdu pirmo oglekļa atomu. Taukskābju un glicerofosfolipīda vienotība rodas cilvēkiem papildus pārtikai visu ķermeņa šūnu sienas.

No vienas puses, savienojuma šķelšanās ir būtiska vielu noārdīšanai. Lai nodrošinātu pietiekamu vielu absorbciju organismā gremošanas laikā, fosfolipāze A2 cita starpā atrodas aizkuņģa dziedzera gremošanas sekrēcijā. Šī sekrēcija nonāk tievā zarnā caur aizkuņģa dziedzera izvadkanāliem, kur ferments taukus sadala mazākās sastāvdaļās.

Pēc tam komponentus var absorbēt caur gļotādu. No otras puses, sadalītās taukskābes kalpo par izejvielu audu hormonu, tā saukto prostaglandīnu, sintēzei, kas organismā veic dažādus uzdevumus. Tādējādi, cita starpā, fosfolipāze A2 tiek izmantota ķermeņa iekaisuma un temperatūras regulēšanai.

Dažas zāles, piemēram, pretsāpju līdzekļi (ASA) vai glikokortikoīdi, var inhibēt fermentu, un tos var izmantot terapeitiskiem nolūkiem.

Fosfolipāze B

Fosfolipāze B arī sadala taukskābes no glicerofosfolipīdiem. Tomēr atšķirībā no fosfolipāzes A1 un A2 tas var notikt ne tikai uz vienu no glicerofosfolipīda oglekļa atomiem, bet gan uz pirmo un otro oglekļa atomu. Tādējādi fosfolipāze B apvieno abu galvenās A grupas fosfolipāžu īpašības.

Šī iemesla dēļ tai ir arī tie paši uzdevumi. Fosfolipāze B ir atrodama arī aizkuņģa dziedzera gremošanas sekrēcijā, lai gremošanas process būtu vēl efektīvāks.

Zarnās ferments sadala taukus mazākos komponentos. Tas ļauj tos uzņemt. Turklāt pēc sadalīšanas enzīms nodrošina arī taukskābes kā izejvielu prostaglandīnu sintēzei. Tāpēc fosfolipāzi B izmanto arī iekaisuma un ķermeņa temperatūras regulēšanai. To var kavēt arī dažādas zāles.

Fosfolipāze C

Šim fermentam ir vairākas apakšformas, kas tomēr neatšķiras pēc to iedarbības. Atšķirība slēpjas to ietekmē, ko ietekmē receptori. Salīdzinot ar A un B fosfolipāzēm, fosfolipāze C atšķiras ar to, ka tā saista šķelšanās vietu.

Kamēr fosfolipāzes A un B no glicerofosfolipīda atdala taukskābes, trešā oglekļa atoma fosfolipāze C sadala saiti starp glicerīnu un fosfātu grupu. Tas atbrīvo polāro molekulu, kas savas uzlādes dēļ var brīvi pārvietoties šūnas citosolā.

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

Tiklīdz īpašs stimuls, starpnieks ar receptoru starpniecību, palielina fosfolipāzes C aktivitāti ārpus šūnas, substrāts tiek pārveidots. Iegūtais polārais inozīta trifosfāts (IP3) un apolārais diacilglicerīns (DAG) kalpo šūnai kā "Otrais kurjers“Stimulu pārnešanas ietvaros šūnā.

Fosfolipāze D

Fosfolipāze D ir plaši izplatīta. Tāpat kā fosfolipāze C, tas pieder pie fosfodiesterāžu grupas. Tos var arī sadalīt divās izoformās - fosfolipāze D1 un fosfolipāze D2. Atkarībā no izoforma, tie notiek ar dažādām frekvencēm šūnas nodalījumos un organellās.

Atkarībā no atrašanās vietas viņi veic dažādus uzdevumus. Fermenta substrāts ir tā sauktais fosfatidilholīns vai lecitīns. Šī ir visu šūnu membrānu sastāvdaļa un kopā ar polārajiem un nepolārajiem komponentiem sniedz lielu ieguldījumu šūnas membrānas darbībā.

Cilvēkiem fosfolipāzei D ir liela nozīme arī daudzos procesos šūnās. Cita starpā tā ir atbildīga par signāla pārraidi, šūnu kustību un šūnas skeleta organizāciju. Šīs sekas ir saistītas ar fosfatidilholīna sadalīšanu tā sastāvdaļās holīnā un fosfatidīnskābē.

Fosfolipāzi D regulē dažādos veidos. Piemēram, hormoni, neirotransmiteri vai tauki var ietekmēt darbību. Fosfolipāze spēlē lomu dažās slimībās. Tomēr ne vienmēr ir skaidrs, kā tieši izskatās šī loma. Dažās neirodeģeneratīvās slimībās, piemēram, Alcheimera slimībā, tiek apspriesta fosfolipāzes D iesaistīšanās.

Kur viņi tiek izgatavoti?

Fosfolipāzes prekursorus sintezē šūnu ribosomas. Tie atrodas uz visu organisma šūnu organelle, endoplazmatiskā retikuluma, šūnām. Aktīvi darbojoties, tie izdala aminoskābju ķēdi, no kuras vēlāk tiek izveidots gatavais enzīms, endoplazmatiskajā retikulumā.

Šeit nogatavināšana notiek līdz gatavam fermentam. Piemēram, dažas aminoskābes, kurām ir tikai regulējošās funkcijas, jau atkal tiek noņemtas. No turienes aminoskābju ķēdes ar speciālu transporta pūslīšu palīdzību tiek transportētas uz Golgi šūnas organeli. Šeit nogatavināšana atkal notiek līdz gatavam fermentam.

Pastāv arī dalījums turpmākajos transporta vezikulos, kas fermentu transportē šūnās uz galapunktu. Ja fosfolipāze neiedarbojas uz šūnas organeli, sākotnēji to neievada endoplazmatiskajā retikulumā. Šajā gadījumā aminoskābju ķēdi ribosomas veido tieši citoplazmā.

Kas ir fosfolipāzes inhibitors?

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

Tā kā arahidonskābe, fosfolipāžu šķelšanās produkts, ir izejviela audu hormonu veidošanā, fosfolipāzes nomākšana var mazināt audu hormonu iedarbību. Kopumā audu hormoni nodrošina iekaisuma reakciju palielināšanos. Sakarā ar zemāku arahidonskābes veidošanos audu hormonu veidošanai ir pieejams mazāk izejvielu. Tādējādi fosfolipāzes inhibitoru lietošana ir paredzēta, lai atvieglotu iekaisuma reakciju.