Fosfolipaas

Mis on fosfolipaas?

Fosfolipaas on ensüüm, mis jagab rasvhapped fosfolipiididest. Täpsem liigitus on tehtud neljas põhirühmas. Lisaks fosfolipiididele saab ensüümi abil lagundada ka teisi lipofiilseid (rasvaarmastajaid) aineid.

Ensüüm kuulub rühma Hüdrolaasid. See tähendab, et lõhkemise käigus kulub vee molekul ja see ühendatakse kahes saadud produktis. Ensüümidel võivad olla mitmesugused tagajärjed. Sõltuvalt asukohast ja tüübist saab algatada erinevaid signaaliteid või reaktsioone.

Mis tüüpi on?

Ensüüm fosfolipaas esineb kehas mitmel kujul. Fosfolipaasid on jagatud nelja põhirühma:

• Fosfolipaas A
• Fosfolipaas B
• Fosfolipaas C
• Fosfolipaas D.

Lisaks võib fosfolipaas A jagada fosfolipaasiks A1 ja fosfolipaasiks A2. Klassifikatsioon põhineb lokaliseerimisel, kus fosfolipiidide ja rasvhapete eraldamine toimub. Fosfolipaas C ja fosfolipaas D kuuluvad tegelikult fosfodiesteraaside rühma.

Fosfolipaas A

Fosfolipaas A-l on erinevad ülesanded sõltuvalt selle asukohast ja tüübist. Kui fosfolipaas A1 mängib inimestel alluvat rolli, siis fosfolipaas A2 esineb palju sagedamini. See ensüüm lõhub sideme rasvhapete ja glütserofosfolipiidide teise süsinikuaatomi vahel.

Seevastu fosfolipaas A1 lõhustab sideme rasvhapete ja glütserofosfolipiidide esimese süsinikuaatomi vahel. Rasvhapete ja glütserofosfolipiidide ühtsus esineb inimestel lisaks toidule kõigi keharakkude rakuseintes.

Ühest küljest on sideme lõhustamine ainete lagunemiseks hädavajalik. Ainete piisava imendumise tagamiseks organismis seedimise ajal on fosfolipaas A2 muu hulgas pankrease seedetrakti sekretsioon. See sekretsioon jõuab kõhunäärme erituselundite kaudu peensoolde, kus ensüüm lagundab rasvad väiksemateks komponentideks.

Seejärel võivad komponendid limaskesta kaudu imenduda. Teisalt on eraldatud rasvhape lähteainena koehormoonide, nn prostaglandiinide, sünteesiks, mis täidavad kehas mitmesuguseid ülesandeid. Seega muuhulgas kasutatakse fosfolipaas A2 keha põletiku ja temperatuuri reguleerimise reguleerimiseks.

Teatud ravimid, nagu valuvaigistid (ASA) või glükokortikoidid, võivad ensüümi pärssida ja neid saab kasutada terapeutilistel eesmärkidel.

Fosfolipaas B

Fosfolipaas B jagab rasvhapped ka glütserofosfolipiididest. Erinevalt fosfolipaasist A1 ja A2 ei saa see aga toimuda mitte ainult ühel glütserofosfolipidi süsinikuaatomil, vaid see võib toimuda ka esimesel ja teisel süsinikuaatomil. Seega ühendab fosfolipaas B põhirühma mõlema fosfolipaasi omadused.

Sel põhjusel on ka sellel samad ülesanded. Fosfolipaas B leidub ka pankrease seedetrakti sekretsioonis, et muuta seedimisprotsess veelgi tõhusamaks.

Soolestikus lagundab ensüüm rasvad väiksemateks komponentideks. See võimaldab neil järele tulla. Lisaks annab ensüüm pärast lõhustamist rasvhapet ka lähteainena prostaglandiinide sünteesiks. Seega on fosfolipaas B ka põletiku reguleerimine ja temperatuuri reguleerimine kehas. Seda võivad pärssida ka erinevad ravimid.

Fosfolipaas C

Sellel ensüümil on mitu alavormi, mis aga oma toimelt ei erine. Pigem seisneb erinevus retseptorite vahendatud nende aktiivsuse kasvus. Fosfolipaaside A ja B-ga võrreldes erineb fosfolipaas C sideme lõhustumise asukoha poolest.

Kui fosfolipaasid A ja B jagavad glütserofosfolipiidist rasvhappe, siis kolmanda süsinikuaatomi fosfolipaas C jagab sideme glütserooli ja fosfaatrühma vahel.See vabastab polaarse molekuli, mis tänu oma laengule saab raku tsütosoolis vabalt liikuda.

See on ensüümi töö oluline osa. Ensüümi abil muundatavat substraati nimetatakse fosfatidüülinositool-4,5-bisfosfaadiks. See on ka glütserofosfolipiid, millel on polaarne, laetud ja apolaarne, laenguta osa. Sel põhjusel on molekul võimeline istuma keharaku plasmamembraanis.

Niipea kui retseptori vahendatud eriline stiimul suurendab fosfolipaas C aktiivsust rakust väljastpoolt, muundub substraat. Saadud polaarne inositooltrifosfaat (IP3) ja apolaarne diatsüülglütserool (DAG) on rakk "Teine sõnumitooja“Rakusiseste stiimulite edastamise raames.

Fosfolipaas D.

Fosfolipaas D on laialt levinud. Nagu fosfolipaas C, kuulub see fosfodiesteraaside rühma. Neid saab edasi jagada kaheks isovormiks fosfolipaas D1 ja fosfolipaas D2. Sõltuvalt isovormist esinevad nad raku kambrites ja organellides erinevalt.

Sõltuvalt asukohast võtavad nad erinevaid ülesandeid. Ensüümi substraat on nn fosfatidüülkoliin või letsitiin. See on kõigi rakumembraanide komponent ja annab oma polaarsete ja mittepolaarsete komponentidega suure panuse rakumembraani toimimisse.

Inimestel mängib fosfolipaas D olulist rolli ka paljudes rakusisestes protsessides. Muuhulgas vastutab see signaali edastamise, rakkude liikumise ja rakuskeleti korrastamise eest. Need toimed on vahendatud fosfatidüülkoliini jagunemisest koliini ja fosfatiidhappe komponentideks.

Fosfolipaas D-d reguleeritakse mitmel viisil. Näiteks võivad aktiivsust mõjutada hormoonid, neurotransmitterid või rasvad. Fosfolipaas mängib rolli mõnes haiguses. Alati pole aga selge, kuidas see roll täpselt välja näeb. Mõnes neurodegeneratiivses haiguses, näiteks Alzheimeri tõves, arutatakse fosfolipaas D osalust.

Kus neid tehakse?

Fosfolipaasi prekursoreid sünteesivad rakkude ribosoomid. Need asuvad keha kõigi rakkude raku organellil, endoplasmaatilisel retikulumil. Kui nad on aktiivsed, vabastavad nad aminohapete ahela, millest hiljem moodustub valmis ensüüm, endoplasmaatilisse võrku.

Siin toimub küps ensüümi küpsemine. Näiteks mõned aminohapped, millel on ainult regulatiivsed funktsioonid, on juba uuesti eemaldatud. Sealt transporditakse aminohappeahelad spetsiaalsete transpordipõiekestega Golgi raku organelli. Siin toimub taas küps ensüümi küpsemine.

Samuti jaguneb edasised transpordipõiekesed, mis transpordivad ensüümi rakkudes sihtkohta. Kui fosfolipaas ei peaks raku organellis toimima, ei sisestata seda esialgu endoplasmaatilisse võrku. Sel juhul moodustavad ribosoomid aminohappeahela otse tsütoplasmas.

Mis on fosfolipaasi inhibiitor?

Fosfolipaasi inhibiitorid on molekulid, mis võivad vähendada fosfolipaaside aktiivsust. Neid molekule ei valmista keha, vaid need sünteesitakse kunstlikult. Fosfolipaasi inhibiitorite kunstliku sünteesi eesmärk on terapeutiline kasutamine põletikuliste reaktsioonide taustal.

Kuna arahhidoonhape, fosfolipaaside lagunemisprodukt, on koehormoonide moodustumise lähteprodukt, võib fosfolipaasi pärssimine vähendada koehormoonide toimet. Üldiselt tagavad koehormoonid põletikuliste reaktsioonide suurenemise. Arahhidoonhappe väiksema moodustumise tõttu on koehormoonide moodustamiseks vähem lähteaineid saadaval. Seetõttu on fosfolipaasi inhibiitorite kasutamine mõeldud põletikulise reaktsiooni leevendamiseks.