Štruktúra fosfolipáz, funkcie, typy

Ten fosfolipázy Sú to enzýmy, ktoré katalyzujú hydrolýzu fosfolipidov. Toto sú najhojnejšie a najdôležitejšie lipidy membrán všetkých bunkových organizmov a majú štrukturálne aj metabolické aj signalizačné funkcie. Fosfolipidy sú chemické molekuly úzkosti, to znamená, že majú hydrofylový polárny koniec a ďalší hydrofóbny apolárny.

Polárny koniec je tvorený molekulami spojenými s fosfátovou skupinou 3-fosfátovej molekuly diacilu diacileol. Apolárny koniec je tvorený dvoma alifatickými reťazcami, ktoré sú esterifikované na molekulu glycerolu cez uhlíky v pozíciách C-1 a C-2.

Zastúpenie štruktúry fosfolipázy A (zdroj: cookie, cez Wikimedia Commons)

Fosfolipázy pôsobia hydrolyzujúce ktorékoľvek zo štyroch esterových väzieb, ktoré zjednocujú alifatické reťazce, fosfátovú skupinu alebo skupiny „hlavy“, ktoré identifikujú každý typ fosfolipidu.

Produkty jeho enzymatického účinku zodpovedajú lyzofosfolipidom, diacylglycerólu alebo kyselinami fosfatidovej, ktoré môžu byť tiež substrátom pre iné fosfolipázové alebo lipázové enzýmy vo všeobecnosti.

Existujú vo väčšine buniek, ako sú tajné proteíny, transmembránové proteíny alebo ako intracelulárne enzýmy s viacerými a rozmanitými funkciami, medzi ktorými je ich účasť na signalizačných vodopádoch vyniká.

[TOC]

Štruktúra

Niektoré fosfolipázy, ako napríklad fosfolipáza A, patria medzi najmenšie opísané enzýmy, s hmotnosťami medzi 13 a 15 kDa, zatiaľ čo iné, ako napríklad fosfolipáz C a D, presahujú 100 kDa.

V závislosti od typu fosfolipázy, ktorá sa uvažuje, to môžu byť rozpustné proteíny alebo komplexné membránové proteíny, ktoré výrazne podmienia charakteristiky jeho aminokyselinových sekvencií a štrukturálnych usporiadaní.

Niektoré z týchto enzýmov majú vo svojej štruktúre špecifické miesta pre spojenie dvojmocných katiónov, ako je vápnik, ktoré podľa všetkého majú v katalytickej aktivite dôležité funkcie.

Môže vám slúžiť: čo je cytokinéza a ako sa vyskytuje?

Mnohé z týchto enzýmov sú syntetizované ako zimogenos (neaktívne prekurzory), ktoré vyžadujú proteolytický účinok iných enzýmov na aktiváciu. Jeho aktivita je regulovaná mnohými bunkovými faktormi.

Funkcia

Najvýznamnejšou funkciou fosfolipázových enzýmov je degradácia membránových fosfolipidov, buď na čisto štrukturálne, metabolické alebo intracelulárne komunikačné účely.

Okrem týchto degradačných funkcií môžu tieto enzýmy mať dôležité účinky v určitých biosyntetických procesoch, pretože plnia „remodelované“ úlohy, keď pôsobia v synergii s inými proteínmi acyltransferázy na zmenu kostry mastných kyselín rôznych fosfolipidov.

Medzi opísané biosyntetické procesy závislé od fosfolipázy patrí produkcia kyseliny arachidónovej a biosyntéza prostaglandínov, prostaccyklínov, tromboxánov a ďalších.

Funkcie v signalizácii

Fosfolipáza C sa podieľa na hydrolýze fosfatidylinozitles, uvoľňujúcich molekuly odvodené z nich, ktoré majú dôležité funkcie, ako sú druhé poslovia v mnohých komunikačných procesoch a intracelulárnom značení.

Chlapci

Existujú dve hlavné súbory fosfolipáz: acylhydrolasa a fosfodieteri. Klasifikácia v každej sade je založená na polohe hydrolytického rezu, ktorý vykonávajú na rôznych esterových väzbách, ktoré spájajú „kúsky“ fosfolipidov, na ktorých pôsobia.

Nie sú prísne špecifické pre typ fosfolipidu (podľa identity polárnej skupiny alebo jej uhľovodíkových reťazcov), ale skôr s ohľadom na polohu väzieb v kostre 3-fosfátu alebo 1,2-diskového glycerolu 3-3 - fosfát.

Fosfolipázy A a B patria do súboru acyl-hydrolasy, zatiaľ čo fosfolipázy C a D patria do fosfodiesterae.

Môže vám slúžiť: trofoblast

Fosfolipáza a

Táto skupina fosfolipáz je zodpovedná za hydrolýzu acyl-hviezd, ktoré sú spojené s uhlíkmi v pozíciách C-1 a C-2 molekuly diacilglycerolu.

Sú známe ako fosfolipáza A1 k tým, ktorí hydrolyzujú esterové väzby medzi alifatickým reťazcom a uhlíkom 1 a A2, ku ktorému sa ester spája medzi alifatickým reťazcom a uhlíkom 2 glycerolu.

Fosfolipázy A1 sú všeobecne veľké, veľké a všeobecne spojené s plazmatickou membránou. Fosfolipázy A2, naopak, sú stabilné extracelulárne proteíny, veľmi malej veľkosti a vo vode rozpustné.

Prvé opísané fosfolipázy boli fugany typu A2, ktoré boli získané z pankreatických šťavy cicavcov a jedu hadího hadia Cobra.

Fosfolipáza B

Enzýmy patriace do tejto skupiny môžu hydrolyzovať esterové väzby medzi ktorýmkoľvek z dvoch reťazcov mastných kyselín fosfolipid (v polohe C-1 a C-2) a môžu tiež pôsobiť na smotafosfolipidy.

Boli nájdené v mnohých druhoch mikróbov, protozoa a cicavčích buniek a sú súčasťou virulenčných faktorov mnohých patogénnych húb.

Fosfolipázy C a D

Enzýmy patriace do tejto skupiny sú zodpovedné za hydrolýzu fosfodiérových väzieb medzi molekulou glycerolu a fosfátovou skupinou (fosfolipázu C) produkujúcu 1,2 diacylglyceroly a medzi fosfátovou skupinou a polárnou skupinou viazanú na túto (fosfolipázu D), produkujúce fosfátidickú fosfátidickú fosfátidu kyseliny.

Fosfolipáza C sa prvýkrát vyčistila pri kultivácii mnohých typov baktérií, ale je vo veľkej diverzite cicavčích buniek.

Väčšina z týchto enzýmov prednostne pôsobí na fosfatidylcholín, ale vykazuje aktivitu proti iným fosfolipidom, ako je fosfatidylinozitol.

Môže vám slúžiť: proteolýza: typy a funkcie

Fosfolipáza D bola veľmi študovaná v rastlinných tkanivách, ako sú kapusta, bavlna a kukurica, atď. Bol však tiež detegovaný u cicavcov a niektorých mikroorganizmov. Sú to veľké enzýmy, zvyčajne viac ako 100 kDa molekulovej hmotnosti.

Fosfolipázy lisfosfolipázy

Sú to enzýmy zodpovedné hydrolýze mastných kyselín pripojených k lyzofosfolipidom (fosfolipidy, na ktorých napríklad fosfolipáza A pôsobila, a ktoré majú jediný pripútaný tukový reťazec).

Sú známe ako L1 fosfolipázy a fosfolipáz L2 v závislosti od atómu uhlíka molekuly glycerolu, na ktorej pôsobia.

Tieto enzýmy boli purifikované z mnohých mikroorganizmov, jedu niektorých hmyzu, eozinofilných buniek a mnohých rôznych tkanív cicavcov.

Odkazy

1. Allou, a., Rahier, r., Arhab a., Noiriel, a., & Abousalham, a. (2018). Fosfolipázy: Prehľad. V j. Walker (Ed.), Lipázy a fosfolipázy (2. vydanie., p. 438). Ľudská tlač.
2. Dennis, e. Do. (1983). Fosfolipázy. V Enzýmy zv. Xvi (P. 47). Academic Press, Inc.
3. Mackness, m., & Clerc, M. (1993). Esterázy, lipázy a fosfolipázy: od štruktúry po klinický prívod. Bordeaux: Springer Science + Business Media, LLC.
4. Rawn, J. D. (1998). Biochémia. Burlington, Massachusetts: Vydavatelia Neil Patterson.
5. Van Denen, L., & De Haas, G. (1966). Fosfoglyceridy a fosfolipázy. Anu. Otáčať sa. Biochem., 35, 157-194.