FOSFOLIPAZLAR: YAPI, FONKSIYONLAR, TIPLER - BIYOLOJI - 2025

Fosfolipazlar fosfolipidlerin hidrolizini katalize eden enzimlerdir. Bunlar, tüm hücresel organizmaların zarlarında bulunan en bol ve önemli lipidlerdir ve hem yapısal hem de metabolik ve sinyal verme işlevlerine sahiptir. Fosfolipidler, amfipatik yapıya sahip kimyasal moleküllerdir, yani hidrofilik bir polar uca ve bir hidrofobik apolar uca sahiptirler.

Kutupsal uç, bir diaçil gliserol 3-fosfat molekülünün fosfat grubu ile ilişkili moleküller tarafından oluşturulur. Apolar uç, C-1 ve C-2 pozisyonlarında karbonlar vasıtasıyla gliserol molekülüne esterlenen iki alifatik zincirden oluşur.

Fosfolipaz A'nın yapısının temsili (Kaynak: Cookie, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Fosfolipazlar, alifatik zincirleri, fosfat grubunu veya her bir fosfolipidi tanımlayan "baş" gruplarını birbirine bağlayan dört ester bağından herhangi birini hidrolize ederek çalışır.

Enzimatik etkisinin ürünleri lizofosfolipidlere, diaçilgliserollere veya fosfatidik asitlere karşılık gelir, bunlar da genel olarak diğer fosfolipaz veya lipaz enzimleri için substratlar olabilir.

Çoğu hücrede salgılanan proteinler, transmembran proteinler veya çok sayıda ve çeşitli fonksiyonlara sahip hücre içi enzimler olarak bulunurlar ve bunların arasında sinyalleme kademelerine katılımları öne çıkar.

yapı

Fosfolipazlar A gibi bazı fosfolipazlar, 13 ile 15 kDa arasındaki ağırlıklarla tarif edilen en küçük enzimler arasında yer alırken, fosfolipazlar C ve D gibi diğerleri 100 kDa'yı aşmaktadır.

Dikkate alınan fosfolipazın tipine bağlı olarak, bunlar, amino asit dizilerinin ve yapısal düzenlemelerinin özelliklerini büyük ölçüde belirleyen çözünür proteinler veya yekpare zar proteinleri olabilir.

Bu enzimlerin bazıları, katalitik aktivitelerinde önemli işlevlere sahip görünen kalsiyum gibi iki değerlikli katyonların bağlanması için yapılarında spesifik bölgelere sahiptir.

Bu enzimlerin çoğu, aktivasyonları için diğer enzimlerin proteolitik etkisini gerektiren zimojenler (inaktif öncüller) olarak sentezlenir. Aktivitesi birçok hücresel faktör tarafından düzenlenir.

Özellikleri

Fosfolipaz enzimlerinin en önemli işlevi, ya tamamen yapısal, metabolik ya da hücre içi iletişim amaçları için zar fosfolipidlerinin degradasyonudur.

Bu bozunma fonksiyonlarına ek olarak, bu enzimler, farklı fosfolipidlerin yağ asidi iskeletini değiştirmek için diğer açiltransferaz proteinleri ile sinerji içinde hareket ettiklerinde "yeniden şekillenme" görevlerini gerçekleştirdiklerinden, belirli biyosentetik işlemlerde önemli etkilere sahip olabilirler.

Tarif edilen fosfolipaza bağımlı biyosentetik süreçler arasında araşidonik asit üretimi ve prostaglandinlerin, prostasiklinlerin, tromboksanların ve diğerlerinin biyosentezi yer alır.

Sinyalizasyondaki fonksiyonlar

Fosfolipaz C, fosfatidilinositollerin hidrolizine katılır ve bunlardan türetilen molekülleri sayısız hücre içi iletişim ve sinyalleşme işlemlerinde ikinci haberciler olarak önemli işlevlere sahip salgılar.

Türleri

İki ana fosfolipaz seti vardır: açilhidrolazlar ve fosfodiesterazlar. Her set içindeki sınıflandırma, üzerinde etki ettikleri fosfolipidlerin "parçalarını" birleştiren farklı ester bağları üzerinde gerçekleştirdikleri hidrolitik kesimin konumuna dayanmaktadır.

Fosfolipid tipine (polar grubun veya hidrokarbon zincirlerinin kimliğine göre) tam olarak spesifik olmayıp, daha çok gliserol 3-fosfat veya 1,2-diasil gliserolün omurgasındaki bağların konumuna göre spesifik değildirler. fosfat.

Fosfolipazlar A ve B, asilhidrolazlar grubuna aittir, fosfolipazlar C ve D ise fosfodiesterazlara aittir.

Fosfolipaz A

Bu fosfolipaz grubu, diaçilgliserol molekülünün C-1 ve C-2 pozisyonlarında karbonlara bağlanan asil esterlerin hidrolizinden sorumludur.

Fosfolipazlar A1, alifatik zincir ile karbon 1 ve A2 arasındaki ester bağlarını hidrolize eden, alifatik zincir ile gliserolün karbon 2'si arasındaki ester bağlarını hidrolize edenler olarak bilinir.

Fosfolipazlar A1, genellikle hücre içi proteinlerdir, büyük boyutludur ve genellikle plazma zarı ile ilişkilidir. Diğer yandan fosfolipazlar A2, çok küçük boyutlu ve suda çözünebilen stabil hücre dışı proteinlerdir.

Tanımlanan ilk fosfolipazlar, memelilerin pankreas sularından ve kobra yılanlarının zehirinden elde edilen A2 tipi fosfolipazlardır.

Fosfolipaz B

Bu gruba ait enzimler, bir fosfolipidin (C-1 ve C-2 pozisyonlarında) iki yağ asidi zincirinden herhangi biri arasındaki ester bağlarını hidrolize edebilir ve ayrıca lizofosfolipidler üzerinde de hareket edebilir.

Pek çok mikrop, protozoa ve memeli hücresi türünde bulunmuşlardır ve birçok patojenik mantarın virülans faktörlerinin parçasıdırlar.

Fosfolipazlar C ve D

Bu gruba ait enzimler, gliserol molekülü ile 1,2-diaçilgliserol üreten fosfat grubu (Fosfolipaz C) ve fosfat grubu ile ona bağlı polar grup (Fosfolipaz D) arasındaki fosfodiester bağlarının hidrolizinden sorumludur. ), fosfatidik asitler üretir.

Fosfolipaz C, ilk olarak birçok bakteri türünün kültür ortamından saflaştırılmıştır, ancak çok çeşitli memeli hücrelerinde bulunur.

Bu enzimlerin çoğu tercihen fosfatidilkolin üzerinde etki eder, ancak fosfatidilinositol gibi diğer fosfolipidlere karşı aktivite gösterir.

Fosfolipaz D, lahana, pamuk ve mısır tohumları gibi bitki dokularında geniş çapta incelenmiştir. Ancak memelilerde ve bazı mikroorganizmalarda da tespit edilmiştir. Genellikle moleküler ağırlıkları 100 kDa'dan fazla olan büyük enzimlerdir.

Fosfolipazlar L veya Düz Fosfolipazlar

Bunlar, lizofosfolipidlere bağlı yağ asitlerinin hidrolizinden sorumlu enzimlerdir (örneğin, üzerinde bir fosfolipaz A'nın etki ettiği ve tek bir bağlı yağ asidi zincirine sahip olan fosfolipidler).

Üzerinde etki ettikleri gliserol molekülünün karbon atomuna bağlı olarak Fosfolipazlar L1 ve Fosfolipazlar L2 olarak bilinirler.

Bu enzimler birçok mikroorganizmadan, bazı böceklerin zehirinden, eozinofilik hücrelerden ve birçok farklı memeli dokusundan saflaştırılmıştır.

Referanslar

1. Aloulou, A., Rahier, R., Arhab, Y., Noiriel, A. ve Abousalham, A. (2018). Fosfolipazlar: Genel Bir Bakış. J. Walker (Ed.), Lipases and Phospholipases (2. baskı, S. 438). Humana Press.
2. Dennis, EA (1983). Fosfolipazları. The Enzymes Cilt XVI (s. 47). Academic Press, Inc.
3. Mackness, M. ve Clerc, M. (1993). Esterazlar, Lipazlar ve Fosfolipazlar: Yapıdan Klinik Öneme. Bordo: Springer Science + Business Media, LLC.
4. Rawn, JD (1998). Biyokimya. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
5. van Deenen, L. ve de Haas, G. (1966). Fosfogliseridler ve Fosfolipazlar. Annu. Rev. Biochem. , 35, 157-194.