Una fosfolipasi è un membro di un gruppo molto complesso di enzimi che scompongono i fosfolipidi in acidi grassi e altri composti. I fosfolipidi contengono acidi grassi, un gruppo fosfato e spesso un gruppo digliceride. Questo è un composto con due gruppi di glicerolo. I fosfolipidi sono componenti di tutte le membrane nelle cellule.
Esistono diverse classi di fosfolipasi. Anche all’interno della stessa classe, gli enzimi possono avere somiglianze di sequenza e modalità di regolazione molto diverse. I loro prodotti sono spesso molecole di segnalazione che trasmettono istruzioni alla cellula per avviare o terminare le reazioni. Le loro attività sono strettamente regolamentate per questo motivo.
Le fosfolipasi sono definite dalla reazione enzimatica che catalizzano. Le classi sono fosfolipasi A, che ha membri A1 e A2; fosfolipasi B, che può effettuare le reazioni sia di A1 che di A2; fosfolipasi C; e fosfolipasi D. La fosfolipasi è solitamente abbreviata come PL.
Tra le classi più studiate c’è il PLA2, che è un ampio gruppo di enzimi di famiglie proteiche non correlate. La PLA2 è definita dal rilascio di un acido grasso dal secondo gruppo carbonioso del glicerolo. Alcuni PLA2 rimangono all’interno della cellula e sono noti come PL citosolici o cPLA2. Traslocano nelle membrane quando il livello di calcio aumenta. Un gran numero di PLA2 viene secreto al di fuori della cellula.
Un esempio del tipo secreto è il PLA2 pancreatico. Questo è il principale PL nella secrezione pancreatica. Catalizza l’idrolisi dei fosfolipidi nella dieta in modo che i nutrienti possano essere digeriti.
Altri tipi di PLA2 secreti possono avere funzioni molto diverse. Un tipo fornisce protezione contro i batteri nelle lacrime umane. Un altro tipo di PLA2 genera acidi grassi liberi per lo strato più esterno della pelle.
Sia i cPLA2 che alcuni dei PLA2 secreti possono generare l’acido grasso arachidonico dai fosfolipidi di membrana. Questo è un acido grasso polinsaturo a 20 atomi di carbonio. Una volta liberato dai fosfolipidi, può essere ossigenato per generare eicosanoidi. Questi composti possono influenzare molte risposte potenzialmente patogene. Ad esempio, le prostaglandine del gruppo ormonale sono tipi di eicosanoidi e possono causare infiammazione.
Gli inibitori delle PLA2 possono avere applicazioni cliniche. Il ruolo delle PLA2 secrete nel metabolismo dei lipidi può avere effetti sulle malattie umane. L’aumento dei livelli di questi enzimi è stato correlato con la malattia coronarica. Sono stati sviluppati nuovi inibitori che mostrano risultati promettenti nel trattamento di pazienti con questo disturbo. Gli inibitori della PLA2 cerebrale sono stati proposti per trattare i disturbi neurologici.
Ci sono un certo numero di recettori identificati per PLA2. I recettori sono proteine che legano in modo specifico e stretto una particolare molecola e trasmettono un segnale. Alcuni veleni di rettili e invertebrati sono PLA2 tossici secreti. Si pensa che manifestino la loro tossicità legandosi ai recettori PLA2 dei mammiferi.
La famiglia PLC è un altro gruppo altamente studiato per i suoi ruoli nella fisiologia dei mammiferi, in particolare nel causare la segnalazione cellulare. I PLC si trovano solo a livello intracellulare o all’interno delle cellule. Questi enzimi scindono i fosfolipidi prima del gruppo fosfato, generando diacilglicerolo, DAG e inositolo trifosfato, IP3. IP3 si diffonde nel citoplasma e provoca un aumento dei livelli di calcio. Questo genera una serie di cambiamenti nel metabolismo cellulare.
Le attività combinate di DAG e calcio dal PLC attivano la protein chinasi C. Questa è una famiglia chiave di enzimi regolatori che aggiunge un gruppo fosfato a un certo numero di proteine. L’attività della protein chinasi C è coinvolta nella regolazione della normale crescita cellulare. È stato anche implicato nello sviluppo del tumore. Lo sviluppo di inibitori della PLC è un’area di ricerca attiva.
Si pensa anche che la secrezione di PL sia una strategia utilizzata da batteri, parassiti e funghi patogeni per infettare il loro ospite. Diversi tipi di PL sono stati implicati nella patogenicità. Includono PLA1, PLA2 e PLB.