Fosfolipase

Wat is de fosfolipase?

Fosfolipase is een enzym dat vetzuren splitst van fosfolipiden. De meer precieze indeling is gemaakt in vier hoofdgroepen. Naast fosfolipiden kunnen ook andere lipofiele (vetminnende) stoffen door het enzym worden afgebroken.

Het enzym behoort tot de groep van Hydrolasen​Dit betekent dat een molecuul water wordt verbruikt tijdens het splitsen en wordt opgenomen in de twee resulterende producten. De enzymen kunnen verschillende gevolgen hebben. Afhankelijk van de locatie en het type kunnen verschillende signaalpaden of reacties worden geïnitieerd.

Welke soorten zijn er?

Het enzym fosfolipase komt in verschillende vormen in het lichaam voor. De fosfolipasen zijn onderverdeeld in vier hoofdgroepen:

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

Verder kan het fosfolipase A worden onderverdeeld in een fosfolipase A1 en een fosfolipase A2. De classificatie is gebaseerd op de lokalisatie waar de scheiding tussen fosfolipide en vetzuur plaatsvindt. Fosfolipase C en fosfolipase D behoren eigenlijk tot de groep van fosfodiësterasen.

Fosfolipase A

Fosfolipase A heeft verschillende taken, afhankelijk van de locatie en het type. Terwijl fosfolipase A1 een ondergeschikte rol speelt bij mensen, komt fosfolipase A2 veel vaker voor. Dit enzym verbreekt de binding tussen vetzuren en het tweede koolstofatoom van glycerofosfolipiden.

Daarentegen splitst fosfolipase A1 de binding tussen vetzuren en het eerste koolstofatoom van glycerofosfolipiden. De eenheid van vetzuren en glycerofosfolipide komt bij de mens naast voedsel voor in de celwanden van alle cellen in het lichaam.

Enerzijds is de splitsing van de binding essentieel voor de afbraak van de stoffen. Om tijdens de vertering voor voldoende opname van stoffen in het lichaam te zorgen, zit fosfolipase A2 onder meer bij de verteringssecretie van de alvleesklier. Deze afscheiding bereikt de dunne darm via de uitscheidingskanalen van de alvleesklier, waar het enzym vetten afbreekt in kleinere componenten.

De componenten kunnen dan via het slijmvlies worden opgenomen. Anderzijds dient het afgesplitste vetzuur als uitgangsstof voor de synthese van weefselhormonen, zogenaamde prostaglandinen, die verschillende taken in het lichaam op zich nemen. Zo wordt fosfolipase A2 onder andere gebruikt om ontstekingen en temperatuurregulatie van het lichaam te reguleren.

Bepaalde medicijnen zoals pijnstillers (ASA) of glucocorticoïden kunnen het enzym remmen en kunnen voor therapeutische doeleinden worden gebruikt.

Fosfolipase B

Fosfolipase B splitst ook vetzuren van glycerofosfolipiden. In tegenstelling tot fosfolipase A1 en A2 kan dit echter niet alleen plaatsvinden op een van de koolstofatomen van het glycerofosfolipide, maar ook op de eerste en tweede koolstofatomen. Fosfolipase B combineert dus de eigenschappen van beide fosfolipasen van hoofdgroep A.

Om deze reden heeft het ook dezelfde taken. Fosfolipase B wordt ook aangetroffen in de spijsverteringssecretie van de alvleesklier om het verteringsproces nog effectiever te maken.

In de darm breekt het enzym vetten af ​​in kleinere componenten. Hierdoor kunnen ze worden opgehaald. Daarnaast levert het enzym na splitsing ook een vetzuur als uitgangsstof voor de synthese van prostaglandinen. Fosfolipase B dient dus ook om ontstekingen te reguleren en de temperatuur in het lichaam te reguleren. Dit kan ook worden geremd door verschillende medicijnen.

Fosfolipase C

Er zijn verschillende subvormen van dit enzym, die echter niet verschillen in hun werking. Het verschil zit hem eerder in het type receptor-gemedieerde toename van hun activiteit. In vergelijking met fosfolipasen A en B, verschilt fosfolipase C in termen van de locatie van de splitsing van een binding.

Terwijl de fosfolipasen A en B een vetzuur afsplitsen van het glycerofosfolipide, splitst het fosfolipase C op het derde koolstofatoom de binding tussen de glycerol en de fosfaatgroep.Hierdoor komt een polair molecuul vrij dat door zijn lading vrij kan bewegen in het cytosol van de cel.

Dit is een essentieel onderdeel van het werk van het enzym. Het substraat dat door het enzym wordt omgezet, wordt fosfatidylinositol-4,5-bisfosfaat genoemd. Dit is ook een glycerofosfolipide met een polair, geladen en een apolair, ongeladen deel. Om deze reden kan het molecuul in het plasmamembraan van een lichaamscel zitten.

Zodra een speciale stimulus, receptorgemedieerd, de activiteit van fosfolipase C van buiten de cel verhoogt, wordt het substraat omgezet. Het resulterende polaire inositoltrifosfaat (IP3) en apolaire diacylglycerol (DAG) dienen de cel als "Tweede boodschapper“In het kader van de overdracht van prikkels binnen de cel.

Fosfolipase D.

Fosfolipase D is wijdverspreid. Net als fosfolipase C behoort het tot de groep van fosfodiësterasen. Ze kunnen verder worden onderverdeeld in de twee isovormen fosfolipase D1 en fosfolipase D2. Afhankelijk van de isovorm komen ze anders voor in de compartimenten en organellen van de cel.

Afhankelijk van de locatie nemen ze verschillende taken op zich. Het substraat van het enzym is het zogenaamde fosfatidylcholine of lecithine. Dit is een onderdeel van alle celmembranen en levert met zijn polaire en niet-polaire componenten een grote bijdrage aan de functie van het celmembraan.

Bij mensen speelt fosfolipase D ook een belangrijke rol in veel processen in de cellen. Het is onder meer verantwoordelijk voor de signaaloverdracht, de beweging van cellen en de organisatie van het celskelet. Deze effecten worden gemedieerd door de splitsing van fosfatidylcholine in de componenten choline en fosfatidinezuur.

Fosfolipase D wordt op verschillende manieren gereguleerd. Zo kunnen hormonen, neurotransmitters of vetten de activiteit beïnvloeden. Fosfolipase speelt een rol bij sommige ziekten. Het is echter niet altijd duidelijk hoe deze rol er precies uitziet. Bij sommige neurodegeneratieve ziekten, zoals de ziekte van Alzheimer, wordt de betrokkenheid van fosfolipase D besproken.

Waar worden ze gemaakt?

Fosfolipase-voorlopers worden gesynthetiseerd door de ribosomen van de cellen. Deze zitten op het celorganel, het endoplasmatisch reticulum, van alle cellen in het lichaam. Wanneer ze actief zijn, geven ze een keten van aminozuren af, waaruit later het voltooide enzym wordt aangemaakt, in het endoplasmatisch reticulum.

Hier vindt rijping plaats tot het voltooide enzym. Sommige aminozuren die alleen regulerende functies aannemen, zijn bijvoorbeeld al weer verwijderd. Van daaruit worden de aminozuurketens door speciale transportblaasjes naar het Golgi-celorganel getransporteerd. Hier vindt de rijping weer plaats tot het voltooide enzym.

Er is ook een opdeling in verdere transportblaasjes, die het enzym naar zijn bestemming in de cellen transporteren. Als een fosfolipase niet in een celorganel moet werken, wordt het aanvankelijk niet geïntroduceerd in het endoplasmatisch reticulum. In dit geval vormen de ribosomen de aminozuurketen direct in het cytoplasma.

Wat is een fosfolipaseremmer?

Fosfolipaseremmers zijn moleculen die de activiteit van fosfolipasen kunnen verminderen. Deze moleculen worden niet door het lichaam gemaakt, maar kunstmatig gesynthetiseerd. Het doel van de kunstmatige synthese van de fosfolipaseremmers is een therapeutische toepassing in de context van ontstekingsreacties.

Aangezien arachidonzuur, een splitsingsproduct van de fosfolipasen, het uitgangsproduct is voor de vorming van weefselhormonen, kan remming van de fosfolipase het effect van de weefselhormonen verminderen. Over het algemeen zorgen de weefselhormonen voor een toename van ontstekingsreacties. Door de lagere vorming van arachidonzuur is er minder uitgangsmateriaal beschikbaar voor de vorming van weefselhormonen. Het gebruik van fosfolipaseremmers is daarom bedoeld om een ​​ontstekingsreactie te verlichten.