Co je to fosfolipáza?
Fosfolipáza je enzym, který štěpí mastné kyseliny z fosfolipidů. Přesnější klasifikace je rozdělena do čtyř hlavních skupin. Kromě fosfolipidů mohou být enzymem štěpeny další lipofilní (tukemilné) látky.
Enzym patří do skupiny hydroláz. To znamená, že jedna molekula vody je spotřebována během procesu štěpení a je začleněna do dvou výsledných produktů. The enzymy může mít mnoho různých důsledků. V závislosti na jejich lokalizaci a typu mohou být zahájeny různé signální dráhy nebo reakce.
Jaké jsou typy?
Enzym fosfolipáza se v těle vyskytuje v několika formách. Fosfolipázy se dělí do čtyř hlavních skupin: Fosfolipázu A lze dále rozdělit na fosfolipázu Al a fosfolipázu A1. Rozdělení je založeno na lokalizaci, kde dochází k separaci mezi fosfolipidem a mastnou kyselinou.
Fosfolipáza C a fosfolipáza D ve skutečnosti patří do skupiny fosfodiesteráz.
- Fosfolipáza A
- Fosfolipáza B
- Fosfolipáza C
- Fosfolipáza D
Fosfolipáza A má různé úkoly v závislosti na její lokalizaci a typu. Zatímco fosfolipáza A1 hraje u lidí podřízenou roli, fosfolipáza A2 je mnohem běžnější.
Tento enzym štěpí vazbu mezi mastnými kyselinami a druhým atomem uhlíku glycerofosfolipidů. Naproti tomu fosfolipáza Al štěpí vazbu mezi mastnými kyselinami a prvním atomem uhlíku glycerofosfolipidů. U lidí se jednotka mastných kyselin a glycerofosfolipidů nachází nejen v potravinách, ale také v buněčných stěnách všech buněk v těle.
Rozdělení vazby je na jedné straně zásadní pro degradaci látek. Aby byla zajištěna adekvátní absorpce látek do těla během trávení, nachází se fosfolipáza A2 mimo jiné v trávicí sekreci slinivka břišní. Přes vylučovací kanály slinivka břišní, tato sekrece dosáhne tenké střevokde enzym štěpí tuky na menší složky.
Složky pak mohou být absorbovány sliznicí. Na druhé straně štěpená mastná kyselina slouží jako výchozí látka pro syntézu tkáně hormonů, tzv prostaglandiny, které přebírají různé úkoly v těle. Fosfolipáza A2 tak slouží mimo jiné k regulaci zánětu a regulaci teploty těla.
Některé léky jako např léky proti bolesti (ASA) nebo glukokortikoidy může inhibovat enzym a může být použit pro terapeutické účely. Fosfolipáza B také štěpí mastné kyseliny z glycerofosfolipidů. Na rozdíl od fosfolipáz Al a A1 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. Aby byla dostatečná absorpce látek do těla během trávení ještě účinnější, nachází se fosfolipáza B také v trávicí sekreci slinivka břišní.
Enzym ve střevě štěpí tuky na menší složky. To jim umožňuje vstřebat se. Kromě toho po odštěpení poskytuje enzym také mastnou kyselinu jako výchozí látku pro syntézu prostaglandiny.
Fosfolipáza B tedy také slouží k regulaci zánětu a regulaci teploty těla. To lze také potlačit různými léky. Existuje několik pod forem tohoto enzymu, ale svým účinkem se neliší.
Rozdíl spočívá spíše v typu receptorem zprostředkovaného zvýšení jeho aktivity. Ve srovnání s fosfolipázami A a B se fosfolipáza C liší v místě, kde štěpí vazbu. Zatímco fosfolipázy A a B štěpí mastnou kyselinu z glycerofosfolipidu, fosfolipáza C štěpí vazbu mezi glycerolem a fosfátovou skupinou na třetím atomu uhlíku.
Tím se uvolní polární molekula, která se díky svému náboji může volně pohybovat v cytosolu buňky. To je podstatná součást úlohy enzymu. Substrát, který se přeměňuje enzymem, se nazývá fosfatidylinositol-4,5-bisfosfát. Jedná se také o glycerofosfolipid s polární, nabitou a nepolární, nenabitou částí.
Z tohoto důvodu je molekula schopna sedět v plazmatické membráně tělesné buňky. Jakmile speciální stimulační receptor zprostředkovaný mimo buňku zvýší aktivitu fosfolipázy C, substrát se převede. Výsledný polární inositol trifosfát (IP3) a apolární diacylglycerol (DAG) slouží buňce jako „druhý posel“ v kontextu přenosu stimulů v buňce.
Fosfolipáza D je široce distribuována. Stejně jako fosfolipáza C patří do skupiny fosfodiesteráz. Lze jej dále rozdělit na dvě izoformy fosfolipázu D1 a fosfolipázu D2.
V závislosti na izoformě se vyskytují s různou frekvencí v kompartmentech a organelách buňky. V závislosti na jejich lokalizaci přebírají různé úkoly. Substrátem enzymu je takzvaný fosfatidylcholin nebo lecitin.
Jedná se o součást všech buněčných membrán a svými polárními a nepolárními částmi významně přispívá k funkci buněčná membrána. U lidí hraje fosfolipáza D také důležitou roli v mnoha procesech uvnitř buněk. Mimo jiné je odpovědný za přenos signálu, pohyb buněk nebo organizaci cytoskeletu.
Tyto účinky jsou zprostředkovány štěpením fosfatidylcholinu na jeho složky cholin a kyselinu fosfatidovou. Fosfolipáza D je regulována mnoha způsoby. Například, hormonů, aktivitu mohou ovlivnit neurotransmitery nebo tuky.
Fosfolipáza hraje roli při některých onemocněních. Není však vždy jasné, co přesně je tato role. U některých neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, se diskutuje o účasti fosfolipázy D.
