O fosfolipaza este un membru al unui grup foarte complex de enzime care descompun fosfolipidele în acizi grași și alți compuși. Fosfolipidele conțin acizi grași, o grupă fosfat și, frecvent, o grupă digliceride. Acesta este un compus cu două grupe de glicerol. Fosfolipidele sunt componente ale tuturor membranelor din celule.
Există o serie de clase diferite de fosfolipaze. Chiar și în cadrul aceleiași clase, enzimele pot avea asemănări de secvențe și moduri de reglare foarte diferite. Produsele lor sunt adesea molecule de semnalizare care transmit celulelor instrucțiuni pentru a iniția sau a opri reacțiile. Din acest motiv, activitățile lor sunt strict reglementate.
Fosfolipazele sunt definite de reacția enzimatică pe care o catalizează. Clasele sunt fosfolipaza A, care are membrii A1 și A2; fosfolipaza B, care poate efectua reacțiile A1 și A2; fosfolipaza C; și fosfolipaza D. Fosfolipaza este de obicei abreviată ca PL.
Printre clasele cele mai bine studiate se numără PLA2, care este un grup mare de enzime din familii de proteine neînrudite. PLA2 este definită prin eliberarea sa de acid gras din a doua grupă de carbon a glicerolului. Unele PLA2 rămân în interiorul celulei și sunt cunoscute sub denumirea de PL citosolici sau cPLA2. Ele se translocă pe membrane atunci când nivelul de calciu crește. Un număr mare de PLA2 sunt secretate în afara celulei.
Un exemplu de tip secretat este PLA2 pancreatic. Acesta este PL major în secreția pancreatică. Catalizează hidroliza fosfolipidelor din dietă, astfel încât nutrienții să poată fi digerați.
Alte tipuri de PLA2 secretate pot avea funcții foarte diferite. Un tip oferă protecție împotriva bacteriilor din lacrimile umane. Un alt tip de PLA2 generează acizi grași liberi pentru stratul exterior al pielii.
Atât cPLA2-urile, cât și unele dintre PLA2-urile secretate pot genera acidul gras acid arahidonic din fosfolipidele membranei. Acesta este un acid gras polinesaturat cu 20 de atomi de carbon. Odată ce a fost eliberat de fosfolipide, poate fi oxigenat pentru a genera eicosanoizi. Acești compuși pot afecta multe răspunsuri potențial patogene. De exemplu, grupul hormonal prostaglandinele sunt tipuri de eicosanoide și pot provoca inflamații.
Inhibitorii PLA2 pot avea aplicații clinice. Rolul PLA2 secretate în metabolismul lipidelor poate avea efecte asupra bolilor umane. Nivelurile crescute ale acestor enzime au fost corelate cu boala coronariană. Au fost dezvoltați noi inhibitori care sunt promițători în tratarea pacienților cu această tulburare. Inhibitorii PLA2 cerebral au fost propuși pentru a trata tulburările neurologice.
Există o serie de receptori identificați pentru PLA2. Receptorii sunt proteine care leagă în mod specific și strâns o anumită moleculă și transmit un semnal. Unii veninuri de reptile și nevertebrate sunt PLA2 secretate toxice. Se crede că își manifestă toxicitatea prin legarea de receptorii PLA2 de la mamifere.
Familia PLC este un alt grup care este foarte studiat pentru rolurile sale în fiziologia mamiferelor, în special în cauzarea semnalizării celulare. PLC-urile se găsesc doar intracelular sau în interiorul celulelor. Aceste enzime scindează fosfolipidele înaintea grupului fosfat, generând diacilglicerol, DAG și inozitol trifosfat, IP3. IP3 difuzează în citoplasmă și determină creșterea nivelului de calciu acolo. Acest lucru generează o serie de modificări în metabolismul celular.
Activitățile combinate ale DAG și ale calciului din PLC activează protein kinaza C. Aceasta este o familie cheie de enzime reglatoare care adaugă o grupare fosfat la un număr de proteine. Activitatea protein kinazei C este implicată în reglarea creșterii normale a celulelor. De asemenea, a fost implicat în dezvoltarea tumorii. Dezvoltarea inhibitorilor PLC este un domeniu activ de cercetare.
Secreția de PL este, de asemenea, considerată a fi o strategie folosită de bacterii, paraziți și ciuperci patogene pentru a-și infecta gazda. Mai multe tipuri diferite de PL au fost implicate în patogenitate. Acestea includ PLA1, PLA2 și PLB.