的磷脂酶是催化磷脂水解的酶。这些是所有细胞生物膜中最丰富和重要的脂质,具有结构,代谢和信号传导功能。磷脂是具有两亲性质的化学分子,即它们具有亲水的极性末端和疏水的非极性末端。
极性末端由与二酰基甘油3-磷酸分子的磷酸基团相关的分子形成。非极性末端由两个脂族链组成,该两个脂族链通过C-1和C-2位置的碳酯化为甘油分子。
磷脂酶A结构的表示(来源:Cookie,通过Wikimedia Commons)
磷脂酶的作用是水解连接脂族链的四个酯键中的任何一个,磷酸基团或识别每种类型磷脂的“头部”基团。
其酶促作用的产物对应于溶血磷脂,二酰基甘油或磷脂酸,它们通常也可以是其他磷脂酶或脂肪酶的底物。
它们以分泌蛋白,跨膜蛋白或具有多种功能的细胞内酶的形式存在于大多数细胞中,其中它们参与信号级联反应的表现最为突出。
结构体
某些磷脂酶(例如磷脂酶A)属于上述最小的酶,重量在13至15 kDa之间,而另一些酶(例如磷脂酶C和D)则超过100 kDa。
根据所考虑的磷脂酶的类型,它们可以是可溶性蛋白或整合膜蛋白,这极大地限制了其氨基酸序列及其结构排列的特征。
这些酶中的一些在其结构中具有用于结合二价阳离子(例如钙)的特定位点,这些似乎在其催化活性中具有重要作用。
这些酶中有许多是作为酶原(无活性的前体)合成的,需要其他酶的蛋白水解作用来激活它们。它的活性受许多细胞因子的调节。
特征
磷脂酶的最主要功能是膜磷脂的降解,无论是出于纯结构,代谢还是细胞内通讯目的。
除了这些降解功能外,这些酶还可以在某些生物合成过程中起重要作用,因为当它们与其他酰基转移酶蛋白协同作用以改变不同磷脂的脂肪酸骨架时,它们会执行“重塑”任务。
在已描述的依赖磷脂酶的生物合成过程中,花生四烯酸的产生以及前列腺素,前列环素,血栓烷等的生物合成。
信令功能
磷脂酶C参与磷脂酰肌醇的水解,释放出衍生自这些分子的分子,这些分子在许多细胞内通讯和信号传导过程中具有作为第二信使的重要功能。
种类
磷脂酶主要有两套:酰基水解酶和磷酸二酯酶。每组中的分类基于它们在不同的酯键上进行的水解馏分的位置,这些酯键连接作用于其上的磷脂“片段”。
它们对于磷脂的类型(根据极性基团或其烃链的身份)不是严格特定的,而是关于甘油3-磷酸酯或1,2-二酰基甘油3-的主链中键的位置的磷酸盐。
磷脂酶A和B属于酰基水解酶,而磷脂酶C和D属于磷酸二酯酶。
磷脂酶A
这组磷脂酶负责水解与二酰基甘油分子的C-1和C-2位置的碳相连的酰基酯。
已知磷脂酶A1水解脂族链与碳1和A2之间的酯键,而脂酶A1水解甘油的脂族链与碳2之间的酯键。
磷脂酶A1通常是细胞内蛋白质,其大小较大并且通常与质膜相关。另一方面,磷脂酶A2是稳定的细胞外蛋白,体积很小,可溶于水。
所描述的第一种磷脂酶是A2型磷脂酶,得自哺乳动物的胰液和眼镜蛇蛇毒。
磷脂酶B
属于该组的酶可以水解磷脂的两个脂肪酸链中的任何一条(在C-1和C-2位置)之间的酯键,并且还可以作用于溶血磷脂。
它们已在许多微生物,原生动物和哺乳动物细胞中发现,并且是许多致病真菌的致病因子的一部分。
磷脂酶C和D
属于该基团的酶负责甘油分子与磷酸酯基团(磷脂酶C)之间的磷酸二酯键的水解,产生1,2-二酰基甘油,以及磷酸酯基团和与其相连的极性基团之间的水解(磷脂酶D) ),产生磷脂酸。
磷脂酶C首先是从多种细菌的培养基中纯化的,但已在多种哺乳动物细胞中发现。
这些酶大多数都优先作用于磷脂酰胆碱,但对其他磷脂(如磷脂酰肌醇)具有活性。
磷脂酶D已在卷心菜,棉花和玉米种子等植物组织中得到广泛研究。但是,它也在哺乳动物和某些微生物中被检测到。它们是大的酶,通常分子量超过100 kDa。
磷脂酶L或平滑磷脂酶
这些是负责与溶血磷脂(例如,磷脂酶A作用于其上且具有一条连接的脂肪酸链的磷脂)相连的脂肪酸水解的酶。
根据它们所作用的甘油分子的碳原子,它们被称为磷脂酶L1和磷脂酶L2。
这些酶已从许多微生物,某些昆虫的毒液,嗜酸性细胞和许多不同的哺乳动物组织中纯化得到。
参考文献
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