stringtranslate.com

Фосфолипаза А1

Фосфолипаза А 1 (EC 3.1.1.32; систематическое название: фосфатидилхолин 1-ацилгидролаза ), кодируемая геном PLA 1 A, представляет собой фермент фосфолипазы , который удаляет 1- ацильную группу: [1]

фосфатидилхолин + H 2 O ⇌ 2-ацилглицерофосфохолин + карбоксилат

Это фермент, который находится в классе ферментов, называемых фосфолипазами, которые гидролизуют фосфолипиды в жирные кислоты . [2] Существует четыре класса, разделенных в соответствии с типом реакции, которую они катализируют. В частности, фосфолипаза A 1 (PLA 1 ) специфически катализирует расщепление в положении sn -1 фосфолипидов, образуя жирную кислоту и лизофосфолипид. [3] [4]

Фосфолипаза А 1 расщепляет фосфолипид в положении sn -1, образуя лизофосфолипид и жирную кислоту.

Функция

PLA 1 присутствуют во многих видах, включая людей, и имеют множество клеточных функций, которые включают регулирование и облегчение производства лизофосфолипидных медиаторов и действуют как пищеварительные ферменты. Эти ферменты отвечают за быструю скорость оборота клеточных фосфолипидов. [5] В дополнение к этому, продукты реакции, катализируемой PLA 1 , которые являются жирной кислотой и лизофосфолипидом, важны для различных биологических функций, таких как агрегация тромбоцитов и сокращение гладких мышц. [6] Кроме того, лизофосфолипиды можно найти в качестве поверхностно-активных веществ в пищевых технологиях и косметике, а также их можно использовать для доставки лекарств. [7] Поскольку PLA 1 встречается во многих видах, было обнаружено, что существуют различные классы этого конкретного фермента в зависимости от изучаемого организма. [8] [9]

Распределение видов и тканей

Существует множество разновидностей PLA 1 , которые немного различаются между организмами, в которых он присутствует. В частности, его можно обнаружить в клетках млекопитающих, таких как плазма печени крыс и мозг быка, а также в многоклеточных паразитах, простейших паразитах и ​​змеином яде.

Субстратная специфичность

Оптимальные условия pH для активности PLA 1 на нейтральных фосфолипидах составляют около 7,5, тогда как оптимальные условия для активности PLA 1 на кислых фосфолипидах составляют около 4. [10] [11]

Структура

Структура PLA 1 представляет собой мономер, содержащий следующую последовательность: Gly-X-Ser-X-Gly, где X представляет собой любую другую аминокислоту. Серин считается активным сайтом фермента. [12] PLA 1 также содержат каталитическую триаду Ser-Asp-His с различными остатками цистеина, необходимыми для образования дисульфидной связи. Остатки цистеина отвечают за ключевые структурные мотивы, такие как домен крышки и домен B9, оба из которых являются поверхностными петлями связывания липидов. Эти две петли могут различаться между каждым PLA 1. Например, фермент PLA 1 с длинным доменом крышки (22-23 аминокислоты) и длинным доменом B9 (18-19 аминокислот) представляет собой внеклеточный PLA 1, проявляющий активность триацилглицеролгидролазы. [13] Напротив, фермент PLA 1 , который считается более селективным, будет иметь короткую крышку и домен B9, которые охватывают 7–12 и 12–13 аминокислот соответственно.

Промышленное использование

В отличие от других фосфолипаз, таких как PLA 2 , о PLA 1 многое неизвестно из-за отсутствия эффективного способа очистки, клонирования, экспрессии и характеристики этого фермента. [13] Из-за этого PLA 1 в настоящее время коммерчески недоступен. Лизофосфолипиды можно найти в качестве поверхностно-активных веществ в пищевых технологиях и косметике, а также их можно использовать для доставки лекарств. Текущие исследования применяются для определения подходящих сред роста для производства PLA 1. В одном конкретном исследовании было обнаружено, что PLA 1 может производиться S. cerevisiae и A. oryzae . В этих культурах, продуцирующих PLA 1 , увеличение источников азота и углерода может привести к увеличению выхода PLA 1. [8]

Открытие

В начале 1900-х годов было сделано наблюдение, показывающее накопление свободных жирных кислот после инкубации панкреатического сока с фосфатидилхолином. Один из первых случаев наблюдаемой активности PLA 1 был в 1903 году, когда было обнаружено, что змеиный яд изменяет фосфатидилхолин в лизофосфатидилхолин , который определяется как фосфатидилхолин без одной из его жирных кислот. В 1960-х годах было обнаружено, что ферменты катализируют это расщепление жирных кислот несколькими способами, одним из которых является положение sn -1. Эта конкретная реакция катализируется PLA 1 , в то время как реакция в положении sn -2 катализируется фосфолипазой A2 .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Фосфолипаза+А1 в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  2. ^ DeSilva NS, Quinn PA (1999). «Характеристика активности фосфолипазы A 1 , A 2 , C в мембранах Ureaplasma urealyticum ». Mol. Cell. Biochem . 201 (1–2): 159–67. doi :10.1023/A:1007082507407. PMID  10630635. S2CID  22101516.
  3. ^ Richmond GS, Smith TK (2011). "Фосфолипазы A1". Международный журнал молекулярных наук . 12 (1): 588–612. doi : 10.3390/ijms12010588 . PMC 3039968. PMID  21340002 . 
  4. ^ Scandella CJ, Kornberg A (ноябрь 1971 г.). «Связанная с мембраной фосфолипаза A 1 , очищенная из Escherichia coli ». Биохимия . 10 (24): 4447–56. doi :10.1021/bi00800a015. PMID  4946924.
  5. ^ Franson R, Waite M, LaVia M (май 1971). «Идентификация фосфолипазы A 1 и A 2 в растворимой фракции лизосом печени крысы». Биохимия . 10 (10): 1942–6. doi :10.1021/bi00786a031. PMID  4397924.
  6. ^ Inoue K, Arai H, Aoki J (2004). "Структуры фосфолипазы A 1 , физиологические и патофизиологические роли у млекопитающих". В Müller G, Petry S (ред.). Липазы и фосфолипазы в разработке лекарств: от биохимии до молекулярной фармакологии . Weinheim: Wiley-VCH. стр. 23. doi :10.1002/3527601910.ch2. ISBN 9783527306770.
  7. ^ Pichon R (июнь 1975 г.). "[Последние достижения в лечении перинатальных инфекций]". Maroc Med . 55 (591): 280–5. PMID  1177510.
  8. ^ ab Shiba Y, Ono C, Fukui F, Watanabe I, Serizawa N, Gomi K, Yoshikawa H (январь 2001 г.). «Высокоуровневое секреторное производство фосфолипазы A1 Saccharomyces cerevisiae и Aspergillus oryzae». Biosci Biotechnol Biochem . 65 (1): 94–101. doi : 10.1271/bbb.65.94 . PMID  11272851.
  9. ^ Имаэ Р., Иноуэ Т., Кимура М., Канамори Т., Томиока Н.Х., Каге-Накадай Э., Митани С., Араи Х. (сентябрь 2010 г.). «Внутриклеточная фосфолипаза А1 и ацилтрансфераза, которые участвуют в делении стволовых клеток Caenorhabditis elegans, определяют жирную ацильную цепь sn-1 фосфатидилинозитола». Мол Биол Клетка . 21 (18): 3114–24. doi :10.1091/mbc.E10-03-0195. ПМЦ 2938378 . ПМИД  20668164. 
  10. ^ Mebarek S, Abousalham A, Magne D, Do le D, Bandorowicz-Pikula J, Pikula S, Buchet R (2013). «Фосфолипазы клеток, компетентных в минерализации, и матричных везикул: роли в физиологических и патологических минерализациях». International Journal of Molecular Sciences . 14 (3): 5036–129. doi : 10.3390/ijms14035036 . PMC 3634480 . PMID  23455471. 
  11. ^ Нисидзима М., Акамацу И., Нодзима С. (сентябрь 1974 г.). «Очистка и свойства мембраносвязанной фосфолипазы А1 из Mycobacterium phlei». J Biol Chem . 249 (17): 5658–67. doi : 10.1016/S0021-9258(20)79778-4 . PMID  4415399.
  12. ^ Аоки Дж., Иноуэ А., Макиде К., Сайки Н., Арай Х. (2007). «Структура и функция внеклеточной фосфолипазы А 1 , принадлежащей к семейству генов панкреатической липазы». Биохимия . 89 (2): 197–204. дои : 10.1016/j.biochi.2006.09.021. ПМИД  17101204.
  13. ^ ab Aoki J, Nagai Y, Hosono H, Inoue K, Arai H (май 2002 г.). "Структура и функция фосфатидилсерин-специфической фосфолипазы A 1 ". Biochim Biophys Acta . 1582 (1–3): 26–32. doi :10.1016/s1388-1981(02)00134-8. PMID  12069807.