Fosfolipaasi
Mikä on fosfolipaasi?
Fosfolipaasi on entsyymi, joka jakaa rasvahapot fosfolipideistä. Tarkempi luokittelu tehdään neljään pääryhmään. Fosfolipidien lisäksi entsyymi voi hajottaa muita lipofiilisiä (rasvaa rakastavia) aineita.
Entsyymi kuuluu ryhmään Hydrolaasit. Tämä tarkoittaa, että vesimolekyyli kuluu halkaisuprosessissa ja se sisällytetään kahteen tuloksena olevaan tuotteeseen. Entsyymeillä voi olla erilaisia seurauksia. Sijainnista ja tyypistä riippuen voidaan käynnistää erilaisia signaalireittejä tai reaktioita.
Mitä tyyppejä siellä on?
Fosfolipaasientsyymiä esiintyy kehossa monessa muodossa. Fosfolipaasit on jaettu neljään pääryhmään:
- Fosfolipaasi A
- Fosfolipaasi B
- Fosfolipaasi C
- Fosfolipaasi D.
Lisäksi fosfolipaasi A voidaan jakaa fosfolipaasiin A1 ja fosfolipaasiin A2. Luokittelu perustuu lokalisointiin, jossa fosfolipidin ja rasvahapon erotus tapahtuu. Fosfolipaasi C ja fosfolipaasi D kuuluvat itse asiassa fosfodiesteraasien ryhmään.
Fosfolipaasi A
Fosfolipaasi A: lla on erilaisia tehtäviä sen sijainnista ja tyypistä riippuen. Vaikka fosfolipaasi A1: llä on toissijainen rooli ihmisillä, fosfolipaasia A2 esiintyy paljon useammin. Tämä entsyymi katkaisee sidoksen rasvahappojen ja glyserofosfolipidien toisen hiiliatomin välillä.
Sitä vastoin fosfolipaasi A1 katkaisee sidoksen rasvahappojen ja glyserofosfolipidien ensimmäisen hiiliatomin välillä. Rasvahappojen ja glyserofosfolipidin yhtenäisyyttä esiintyy ihmisillä ruoan lisäksi kaikkien kehon solujen soluseinissä.
Yhtäältä sidoksen pilkkominen on välttämätöntä aineiden hajoamiseksi. Aineiden riittävän imeytymisen varmistamiseksi kehossa ruoansulatuksen aikana fosfolipaasi A2 on muun muassa haiman ruoansulatuskanavan eritys. Tämä eritys pääsee ohutsuoleen haiman erittymiskanavien kautta, missä entsyymi hajottaa rasvat pienemmiksi komponenteiksi.
Komponentit voivat sitten imeytyä limakalvon läpi. Toisaalta irrotettu rasvahappo toimii lähtöaineena kudoshormonien, niin kutsuttujen prostaglandiinien, synteesissä, jotka hoitavat erilaisia tehtäviä kehossa. Siten muun muassa fosfolipaasia A2 käytetään säätelemään kehon tulehdusta ja lämpötilan säätelyä.
Tietyt lääkkeet, kuten kipulääkkeet (ASA) tai glukokortikoidit, voivat estää entsyymiä ja niitä voidaan käyttää terapeuttisiin tarkoituksiin.
Fosfolipaasi B
Fosfolipaasi B jakaa myös rasvahapot glyserofosfolipideistä. Toisin kuin fosfolipaasi A1 ja A2, tämä ei kuitenkaan voi tapahtua vain yhdellä glyserofosfolipidin hiiliatomista, vaan se voi tapahtua myös ensimmäisellä ja toisella hiiliatomilla. Täten fosfolipaasi B yhdistää pääryhmän A molempien fosfolipaasien ominaisuudet.
Tästä syystä sillä on myös samat tehtävät. Fosfolipaasi B: tä löytyy myös haiman ruoansulatuskanavan erityksestä ruoansulatuskanavan tehostamiseksi entisestään.
Suolessa entsyymi hajottaa rasvat pienemmiksi komponenteiksi. Tämä antaa heille mahdollisuuden poimia. Katkaisun jälkeen entsyymi tarjoaa myös rasvahapon lähtöaineena prostaglandiinien synteesiin. Täten fosfolipaasi B toimii myös tulehduksen ja kehon lämpötilan säätelyä. Tätä voidaan estää myös erilaisilla lääkkeillä.
Fosfolipaasi C
Tällä entsyymillä on useita alamuotoja, jotka eivät kuitenkaan eroa toisistaan vaikutukseltaan. Pikemminkin ero on niiden aktiivisuuden reseptorivälitteisen kasvun tyypissä. Fosfolipaaseihin A ja B verrattuna fosfolipaasi C eroaa sidoksen katkaisun sijainnin suhteen.
Kun fosfolipaasit A ja B hajoavat rasvahapon glyserofosfolipidistä, kolmannen hiiliatomin fosfolipaasi C jakaa sidoksen glyserolin ja fosfaattiryhmän välillä.Tämä vapauttaa polaarisen molekyylin, joka varauksensa ansiosta voi liikkua vapaasti solun sytosolissa.
Tämä on olennainen osa entsyymin työtä. Substraattia, joka muunnetaan entsyymillä, kutsutaan fosfatidyyli-inositoli-4,5-bisfosfaatiksi. Tämä on myös glyserofosfolipidi, jolla on polaarinen, varautunut ja apolaarinen, varaamaton osa. Tästä syystä molekyyli pystyy istumaan kehon solun plasmamembraanissa.
Heti kun erityinen, reseptorivälitteinen ärsyke lisää fosfolipaasi C: n aktiivisuutta solun ulkopuolelta, substraatti muuttuu. Tuloksena oleva polaarinen inositolitrifosfaatti (IP3) ja apolaarinen diasyyliglyseroli (DAG) palvelevat solua "Toinen lähettiläs”Ärsykkeiden siirtymisen puitteissa solun sisällä.
Fosfolipaasi D.
Fosfolipaasi D on yleistä. Kuten fosfolipaasi C, se kuuluu fosfodiesteraasien ryhmään. Ne voidaan edelleen jakaa kahteen isoformiin fosfolipaasi D1 ja fosfolipaasi D2. Isoformista riippuen ne esiintyvät eri tavoin solun osastoissa ja organelleissa.
Sijainnista riippuen he suorittavat erilaisia tehtäviä. Entsyymin substraatti on niin kutsuttu fosfatidyylikoliini tai lesitiini. Tämä on kaikkien solukalvojen komponentti, ja sen polaarisilla ja ei-polaarisilla komponenteilla on suuri vaikutus solukalvon toimintaan.
Ihmisillä fosfolipaasi D: llä on myös tärkeä rooli monissa soluprosesseissa. Se on vastuussa muun muassa signaalin siirrosta, solujen liikkumisesta ja solurungon organisoinnista. Nämä vaikutukset välittyvät fosfatidyylikoliinin jakamisesta koliiniksi ja fosfatidihapoksi.
Fosfolipaasi D: tä säännellään monin eri tavoin. Esimerkiksi hormonit, välittäjäaineet tai rasvat voivat vaikuttaa aktiivisuuteen. Fosfolipaasilla on rooli joissakin sairauksissa. Ei ole kuitenkaan aina selvää miltä tämä rooli näyttää. Joissakin neurodegeneratiivisissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa, keskustellaan fosfolipaasi D: n osallistumisesta.
Missä ne tehdään?
Fosfolipaasin esiasteet syntetisoidaan solujen ribosomien avulla. Nämä istuvat kehon kaikkien solujen soluelimellä, endoplasmisella verkkokerroksella. Kun ne ovat aktiivisia, ne vapauttavat aminohappoketjun, josta myöhemmin muodostuu valmis entsyymi, endoplasmiseen verkkokalvoon.
Tässä kypsyminen tapahtuu valmiille entsyymille. Esimerkiksi jotkut aminohapot, jotka ottavat vain säätelytoimintoja, poistetaan jo uudelleen. Sieltä aminohappoketjut kuljetetaan erityisillä kuljetusvesikkeleillä Golgin soluorganelleihin. Tässä kypsyminen tapahtuu jälleen valmiille entsyymille.
On myös jako muihin kuljetusvesikkeleihin, jotka kuljettavat entsyymin määränpäähänsä soluissa. Jos fosfolipaasin ei tule toimia soluorganellissa, sitä ei alun perin vietä endoplasman verkkokerrokseen. Tässä tapauksessa ribosomit muodostavat aminohappoketjun suoraan sytoplasmassa.
Mikä on fosfolipaasin estäjä?
Fosfolipaasin estäjät ovat molekyylejä, jotka voivat vähentää fosfolipaasien aktiivisuutta. Keho ei tee näitä molekyylejä, vaan ne syntetisoidaan keinotekoisesti. Fosfolipaasin estäjien keinotekoisen synteesin tarkoituksena on terapeuttinen käyttö tulehdusreaktioiden yhteydessä.
Koska arakidonihappo, fosfolipaasien pilkkoutumistuote, on lähtötuote kudoshormonien muodostumiselle, fosfolipaasin estäminen voi vähentää kudoshormonien vaikutusta. Yleensä kudoshormonit varmistavat tulehdusreaktioiden lisääntymisen. Alemman arakidonihapon muodostumisen vuoksi kudoshormonien muodostumiseen on käytettävissä vähemmän lähtöainetta. Fosfolipaasin estäjien käytön on siten tarkoitus lievittää tulehdusreaktiota.