Η φωσφολιπάση είναι μέλος μιας πολύ περίπλοκης ομάδας ενζύμων που διασπούν τα φωσφολιπίδια σε λιπαρά οξέα και άλλες ενώσεις. Τα φωσφολιπίδια περιέχουν λιπαρά οξέα, μια φωσφορική ομάδα και συχνά μια ομάδα διγλυκεριδίων. Αυτή είναι μια ένωση με δύο ομάδες γλυκερίνης. Τα φωσφολιπίδια είναι συστατικά όλων των μεμβρανών στα κύτταρα.
Υπάρχει ένας αριθμός διαφορετικών κατηγοριών φωσφολιπασών. Ακόμη και εντός της ίδιας κατηγορίας, τα ένζυμα μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές ομοιότητες αλληλουχίας και τρόπους ρύθμισης. Τα προϊόντα τους είναι συχνά μόρια σηματοδότησης που αναμεταδίδουν οδηγίες στο κύτταρο για την έναρξη ή τον τερματισμό αντιδράσεων. Εξαιτίας αυτού, οι δραστηριότητές τους ρυθμίζονται αυστηρά.
Οι φωσφολιπάσες ορίζονται από την ενζυματική αντίδραση που καταλύουν. Οι κατηγορίες είναι η φωσφολιπάση Α, η οποία έχει μέλη Α1 και Α2. φωσφολιπάση Β, η οποία μπορεί να πραγματοποιήσει τις αντιδράσεις τόσο του Α1 όσο και του Α2. φωσφολιπάση C; και φωσφολιπάση D. Η φωσφολιπάση συνήθως συντομεύεται ως PL.
Μεταξύ των πιο καλά μελετημένων τάξεων είναι το PLA2, το οποίο είναι μια μεγάλη ομάδα ενζύμων άσχετων οικογενειών πρωτεϊνών. Το PLA2 ορίζεται από την απελευθέρωση ενός λιπαρού οξέος από τη δεύτερη ομάδα άνθρακα της γλυκερίνης. Ορισμένα PLA2 παραμένουν μέσα στο κύτταρο και είναι γνωστά ως κυτοσολικά PLs ή cPLA2. Μεταφέρονται σε μεμβράνες όταν αυξάνεται το επίπεδο ασβεστίου. Ένας μεγάλος αριθμός PLA2 εκκρίνεται έξω από το κύτταρο.
Ένα παράδειγμα του εκκρινόμενου τύπου είναι το παγκρεατικό PLA2. Αυτό είναι το κύριο PL στην παγκρεατική έκκριση. Καταλύει την υδρόλυση των φωσφολιπιδίων στη διατροφή, έτσι ώστε τα θρεπτικά συστατικά να μπορούν να αφομοιωθούν.
Άλλοι τύποι εκκρινόμενων PLA2 μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές λειτουργίες. Ένας τύπος παρέχει προστασία από βακτήρια στα ανθρώπινα δάκρυα. Ένας άλλος τύπος PLA2 παράγει ελεύθερα λιπαρά οξέα για το εξωτερικό στρώμα του δέρματος.
Τόσο τα cPLA2s όσο και μερικά από τα εκκρινόμενα PLA2 μπορούν να δημιουργήσουν το λιπαρό οξύ αραχιδονικό οξύ από τα φωσφολιπίδια της μεμβράνης. Αυτό είναι ένα πολυακόρεστο λιπαρό οξύ 20 άνθρακα. Μόλις απελευθερωθεί από τα φωσφολιπίδια, μπορεί να οξυγονωθεί για να δημιουργήσει εικοσανοειδή. Αυτές οι ενώσεις μπορούν να επηρεάσουν πολλές δυνητικά παθογόνες αποκρίσεις. Για παράδειγμα, η ορμονική ομάδα προσταγλανδίνες είναι τύποι εικοσανοειδών και μπορεί να προκαλέσουν φλεγμονή.
Οι αναστολείς των PLA2 μπορούν να έχουν κλινικές εφαρμογές. Ο ρόλος των εκκρινόμενων PLA2 στο μεταβολισμό των λιπιδίων μπορεί να έχει επιπτώσεις στις ανθρώπινες ασθένειες. Τα αυξημένα επίπεδα αυτών των ενζύμων έχουν συσχετιστεί με στεφανιαία νόσο. Έχουν αναπτυχθεί νέοι αναστολείς που δείχνουν πολλά υποσχόμενοι στη θεραπεία ασθενών με αυτή τη διαταραχή. Αναστολείς του εγκεφάλου PLA2 έχουν προταθεί για τη θεραπεία νευρολογικών διαταραχών.
Υπάρχει ένας αριθμός υποδοχέων που έχουν αναγνωριστεί για τα PLA2. Οι υποδοχείς είναι πρωτεΐνες που δεσμεύουν ειδικά και στενά ένα συγκεκριμένο μόριο και μεταδίδουν ένα σήμα. Ορισμένα δηλητήρια ερπετών και ασπόνδυλων είναι τοξικά εκκρινόμενα PLA2. Θεωρείται ότι εκδηλώνουν την τοξικότητά τους δεσμεύοντας τους υποδοχείς PLA2 των θηλαστικών.
Η οικογένεια PLC είναι μια άλλη ομάδα που έχει μελετηθεί σε μεγάλο βαθμό για τους ρόλους της στη φυσιολογία των θηλαστικών, ιδιαίτερα στην πρόκληση κυτταρικής σηματοδότησης. Τα PLC βρίσκονται μόνο ενδοκυτταρικά ή μέσα σε κύτταρα. Αυτά τα ένζυμα διασπούν τα φωσφολιπίδια πριν από την ομάδα φωσφορικών, δημιουργώντας διακυλογλυκερόλη, DAG και τριφωσφορική ινοσιτόλη, IP3. Το IP3 διαχέεται στο κυτταρόπλασμα και προκαλεί αύξηση των επιπέδων ασβεστίου εκεί. Αυτό δημιουργεί μια σειρά από αλλαγές στον κυτταρικό μεταβολισμό.
Οι συνδυασμένες δραστηριότητες του DAG και του ασβεστίου από το PLC ενεργοποιούν την πρωτεϊνική κινάση C. Αυτή είναι μια βασική οικογένεια ρυθμιστικών ενζύμων που προσθέτει μια φωσφορική ομάδα σε έναν αριθμό πρωτεϊνών. Η δραστηριότητα της πρωτεϊνικής κινάσης C εμπλέκεται στη ρύθμιση της φυσιολογικής κυτταρικής ανάπτυξης. Έχει επίσης εμπλακεί στην ανάπτυξη όγκου. Η ανάπτυξη αναστολέων του PLC είναι ένας ενεργός τομέας έρευνας.
Η έκκριση PLs πιστεύεται επίσης ότι είναι μια στρατηγική που χρησιμοποιείται από βακτήρια, παράσιτα και παθογόνους μύκητες για να μολύνουν τον ξενιστή τους. Αρκετοί διαφορετικοί τύποι PL έχουν εμπλακεί στην παθογένεια. Περιλαμβάνουν τα PLA1, PLA2 και PLB.