Une phospholipase fait partie d’un groupe très complexe d’enzymes qui décomposent les phospholipides en acides gras et autres composés. Les phospholipides contiennent des acides gras, un groupe phosphate et fréquemment un groupe diglycéride. Il s’agit d’un composé avec deux groupes glycérol. Les phospholipides sont des composants de toutes les membranes des cellules.
Il existe différentes classes de phospholipases. Même au sein d’une même classe, les enzymes peuvent avoir des similitudes de séquences et des modes de régulation très différents. Leurs produits sont souvent des molécules de signalisation qui transmettent des instructions à la cellule pour initier ou terminer des réactions. Leurs activités sont strictement réglementées à cause de cela.
Les phospholipases sont définies par la réaction enzymatique qu’elles catalysent. Les classes sont la phospholipase A, qui a les membres A1 et A2 ; la phospholipase B, qui peut effectuer les réactions de A1 et A2 ; phospholipase C; et la phospholipase D. La phospholipase est généralement abrégée en PL.
Parmi les classes les mieux étudiées se trouve PLA2, qui est un grand groupe d’enzymes de familles de protéines non apparentées. PLA2 est défini par sa libération d’un acide gras du deuxième groupe carboné du glycérol. Certaines PLA2 restent à l’intérieur de la cellule et sont appelées PL cytosoliques ou cPLA2. Ils se déplacent vers les membranes lorsque le niveau de calcium augmente. Un grand nombre de PLA2 sont sécrétées à l’extérieur de la cellule.
Un exemple du type sécrété est la PLA2 pancréatique. C’est le PL majeur dans la sécrétion pancréatique. Il catalyse l’hydrolyse des phospholipides dans l’alimentation afin que les nutriments puissent être digérés.
D’autres types de PLA2 sécrétées peuvent avoir des fonctions très différentes. Un type offre une protection contre les bactéries dans les larmes humaines. Un autre type de PLA2 génère des acides gras libres pour la couche la plus externe de la peau.
Les cPLA2 et certaines des PLA2 sécrétées peuvent générer l’acide gras arachidonique à partir de phospholipides membranaires. Il s’agit d’un acide gras polyinsaturé à 20 carbones. Une fois libéré des phospholipides, il peut être oxygéné pour générer des eicosanoïdes. Ces composés peuvent affecter de nombreuses réponses potentiellement pathogènes. Par exemple, les prostaglandines du groupe hormonal sont des types d’eicosanoïdes et peuvent provoquer une inflammation.
Les inhibiteurs de PLA2 peuvent avoir des applications cliniques. Le rôle des PLA2 sécrétées dans le métabolisme des lipides peut avoir des effets sur les maladies humaines. Des niveaux accrus de ces enzymes ont été corrélés avec la maladie coronarienne. De nouveaux inhibiteurs ont été développés qui sont prometteurs dans le traitement des patients atteints de ce trouble. Des inhibiteurs de la PLA2 cérébrale ont été proposés pour traiter les troubles neurologiques.
Il existe un certain nombre de récepteurs identifiés pour les PLA2. Les récepteurs sont des protéines qui se lient spécifiquement et étroitement à une molécule particulière et transmettent un signal. Certains venins de reptiles et d’invertébrés sont des PLA2 toxiques sécrétés. On pense qu’ils manifestent leur toxicité en se liant aux récepteurs PLA2 des mammifères.
La famille PLC est un autre groupe très étudié pour ses rôles dans la physiologie des mammifères, en particulier dans la signalisation cellulaire. Les PLC ne se trouvent qu’à l’intérieur des cellules ou à l’intérieur des cellules. Ces enzymes clivent les phospholipides avant le groupe phosphate, générant du diacylglycérol, DAG, et de l’inositol triphosphate, IP3. IP3 diffuse dans le cytoplasme et y fait augmenter les taux de calcium. Cela génère une série de changements dans le métabolisme cellulaire.
Les activités combinées du DAG et du calcium du PLC activent la protéine kinase C. Il s’agit d’une famille clé d’enzymes régulatrices qui ajoute un groupe phosphate à un certain nombre de protéines. L’activité de la protéine kinase C est impliquée dans la régulation de la croissance cellulaire normale. Il a également été impliqué dans le développement des tumeurs. Le développement d’inhibiteurs de la PLC est un domaine de recherche actif.
La sécrétion de PL est également considérée comme une stratégie utilisée par les bactéries, les parasites et les champignons pathogènes pour infecter leur hôte. Plusieurs types différents de PL ont été impliqués dans la pathogénicité. Ils comprennent PLA1, PLA2 et PLB.