Fosfolipase

Hva er fosfolipase?

Fosfolipase er et enzym som deler fettsyrer fra fosfolipider. Den mer presise klassifiseringen er laget i fire hovedgrupper. I tillegg til fosfolipider kan andre lipofile (fettelskende) stoffer brytes ned av enzymet.

Enzymet tilhører gruppen av Hydrolaser. Dette betyr at et molekyl vann forbrukes i splittelsesprosessen og blir innlemmet i de to resulterende produktene. Enzymer kan ha en rekke konsekvenser. Avhengig av plassering og type, kan forskjellige signalstier eller reaksjoner startes.

Hvilke typer er det?

Enzymet fosfolipase forekommer i flere former i kroppen. Fosfolipasene er delt inn i fire hovedgrupper:

• Fosfolipase A
• Fosfolipase B
• Fosfolipase C
• Fosfolipase D.

Videre kan fosfolipase A deles i en fosfolipase A1 og en fosfolipase A2. Klassifiseringen er basert på lokaliseringen der separasjonen mellom fosfolipid og fettsyre foregår. Fosfolipase C og fosfolipase D tilhører faktisk gruppen fosfodiesteraser.

Fosfolipase A

Fosfolipase A har forskjellige oppgaver avhengig av beliggenhet og type. Mens fosfolipase A1 spiller en underordnet rolle hos mennesker, forekommer fosfolipase A2 mye oftere. Dette enzymet bryter båndet mellom fettsyrer og det andre karbonatomet i glyserofosfolipider.

Derimot spalter fosfolipase A1 bindingen mellom fettsyrer og det første karbonatomet av glyserofosfolipider. Enheten av fettsyrer og glyserofosfolipid forekommer hos mennesker i tillegg til mat i celleveggene til alle celler i kroppen.

På den ene siden er spaltingen av bindingen viktig for nedbrytningen av stoffene. For å sikre tilstrekkelig absorpsjon av stoffer i kroppen under fordøyelsen, ligger fosfolipase A2 blant annet i fordøyelsessekresjonen i bukspyttkjertelen. Denne sekresjonen når tynntarmen via bukspyttkjertelens utskillelseskanaler, der enzymet bryter ned fett i mindre komponenter.

Komponentene kan deretter absorberes gjennom slimhinnen. På den annen side fungerer avskiltet fettsyre som utgangsstoff for syntese av vevshormoner, såkalte prostaglandiner, som tar på seg en rekke oppgaver i kroppen. Dermed brukes blant annet fosfolipase A2 for å regulere betennelse og temperaturregulering av kroppen.

Visse medikamenter som smertestillende midler (ASA) eller glukokortikoider kan hemme enzymet og kan brukes til terapeutiske formål.

Fosfolipase B

Fosfolipase B deler også fettsyrer fra glyserofosfolipider. I motsetning til fosfolipase A1 og A2, kan dette imidlertid ikke bare finne sted på et av karbonatomene til glyserofosfolipidet, men også finne sted på det første og andre karbonatomet. Dermed kombinerer fosfolipase B egenskapene til begge fosfolipaser i hovedgruppe A.

Av denne grunn har den også de samme oppgavene. Fosfolipase B finnes også i fordøyelsessekresjonen i bukspyttkjertelen for å gjøre fordøyelsesprosessen enda mer effektiv.

I tarmen bryter enzymet fett ned i mindre komponenter. Dette gjør at de kan hentes. I tillegg gir enzymet etter spalting også en fettsyre som utgangssubstans for syntesen av prostaglandiner. Dermed tjener fosfolipase B også til å regulere betennelse og regulere temperaturen i kroppen. Dette kan også hemmes av forskjellige medisiner.

Fosfolipase C

Det er flere underformer av dette enzymet, som imidlertid ikke avviker i sin effekt. Snarere ligger forskjellen i typen reseptormediert økning i deres aktivitet. Sammenlignet med fosfolipaser A og B, er fosfolipase C forskjellig når det gjelder plassering av spalting av en binding.

Mens fosfolipasene A og B deler en fettsyre fra glyserofosfolipidet, deler fosfolipasen C på det tredje karbonatomet bindingen mellom glyserol og fosfatgruppen.Dette frigjør et polært molekyl som på grunn av ladningen kan bevege seg fritt i cellens cytosol.

Dette er en viktig del av enzymets jobb. Substratet som omdannes av enzymet kalles fosfatidylinositol-4,5-bisfosfat. Dette er også et glyserofosfolipid med en polær, ladet og en apolar, uladet del. Av denne grunn er molekylet i stand til å sitte i plasmamembranen til en kroppscelle.

Så snart en spesiell stimulans, reseptormediert, øker aktiviteten til fosfolipase C fra utsiden av cellen, blir substratet omdannet. Det resulterende polare inositoltrifosfat (IP3) og apolært diacylglyserol (DAG) tjener cellen som "Andre messenger“Innenfor rammen av overføring av stimuli i cellen.

Fosfolipase D.

Fosfolipase D er utbredt. Som fosfolipase C, tilhører den gruppen fosfodiesteraser. De kan videre deles inn i de to isoformene fosfolipase D1 og fosfolipase D2. Avhengig av isoformen, forekommer de forskjellig i cellenes rom og organeller.

Avhengig av sted tar de forskjellige oppgaver. Substratet til enzymet er såkalt fosfatidylkolin eller lecitin. Dette er en komponent i alle cellemembraner, og med sine polære og ikke-polare komponenter, gir det et stort bidrag til funksjonen til cellemembranen.

Hos mennesker spiller fosfolipase D også en viktig rolle i mange prosesser i cellene. Det er blant annet ansvarlig for signaloverføring, bevegelse av celler og organisering av celleskjelettet. Disse effektene formidles ved spaltning av fosfatidylkolin i komponentene kolin og fosfatidinsyre.

Fosfolipase D er regulert på en rekke måter. For eksempel kan hormoner, nevrotransmittere eller fett påvirke aktiviteten. Fosfolipase spiller en rolle i noen sykdommer. Det er imidlertid ikke alltid klart hvordan akkurat denne rollen ser ut. I noen nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers sykdom, diskuteres en involvering av fosfolipase D.

Hvor er de laget?

Fosfolipase-forløpere syntetiseres av ribosomene i cellene. Disse sitter på celleorganellen, det endoplasmatiske retikulumet, til alle celler i kroppen. Når de er aktive, frigjør de en kjede av aminosyrer, hvorfra det ferdige enzymet senere blir opprettet, i det endoplasmatiske retikulumet.

Her foregår modning til det ferdige enzymet. For eksempel er noen aminosyrer som bare antar regulatoriske funksjoner allerede fjernet igjen. Derfra blir aminosyrekjedene transportert med spesielle transportvesikler til Golgi-celleorganellen. Her skjer modning igjen til det ferdige enzymet.

Det er også en inndeling i ytterligere transportvesikler, som transporterer enzymet til bestemmelsesstedet i cellene. Hvis en fosfolipase ikke skal virke i en celleorganel, blir den ikke innført i det endoplasmatiske retikulumet. I dette tilfellet danner ribosomene aminosyrekjeden direkte i cytoplasmaet.

Hva er en fosfolipasehemmer?

Fosfolipasehemmere er molekyler som kan redusere aktiviteten til fosfolipaser. Disse molekylene er ikke laget av kroppen, men er kunstig syntetisert. Målet med den kunstige syntesen av fosfolipasehemmere er en terapeutisk bruk i sammenheng med inflammatoriske reaksjoner.

Siden arakidonsyre, et spaltingsprodukt av fosfolipasene, er utgangsproduktet for dannelse av vevshormoner, kan inhibering av fosfolipasen redusere effekten av vevshormonene. Generelt sikrer vevshormonene en økning i betennelsesreaksjoner. På grunn av den lavere dannelsen av arakidonsyre er det mindre utgangsmateriale tilgjengelig for dannelse av vevshormoner. Bruk av fosfolipasehemmere er derfor ment å lindre en inflammatorisk reaksjon.