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la phospholipase (numéro CE 3.1[1]) Sont les enzymes que hydrolyser la phospholipides.

en glycérophospholipides, les liens entre les résidus les acides gras (ou résidus acyle) En position C-1 et C-2 et le glycérol Ils sont hydrolysées par la phospholipase A1 A2 (PLA1, PLA2), respectivement. la liaison ester entre le glycérol et le résidu phosphate en position C-3, il est hydrolyse par phospholipase C (PLC), tandis que la liaison ester entre le groupe phosphate et le résidu alcoolique de la tête polaire est hydrolyse par la phospholipase D.

la sphingomyélines Ils sont hydrolysées par sphingomyélinase, que rompre le lien entre sphingosine et les résidus de phosphate, d'une manière similaire à ce qui se passe pour les glycérophospholipides avec l'automate. Les produits de hydrolyse ils sont céramide (Composé sphingosine + acide gras) et la phosphorylcholine.

Le phospholipase sont importants pour la production de cofacteurs lipides pour les enzymes membrane et messagers intracellulaires en réponse à divers stimuli externes et internes. Les messagers d'origine glycerophospholipidic comprennent inositol-1,4,5-triphosphate (IP3) diacylglycérol (DAG), l'acide arachidonique (AA, 20: 4n-6) et de lyso-PAF, qui est ensuite métabolisée en PAF, tandis que la sphingomyéline sont produites à partir des céramides.

Phospholipase C (PLC)

Les automates sont une famille d'enzymes qui catalysent l'hydrolyse de manière sélective Ca2+-les employés de la membrane de phosphatidylinositols: phosphatidylinositol (PI), le phosphatidylinositol 4-phosphate (PIP), et le phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2). Les glicerofosfoinositoli sont situés de préférence dans la notice cytoplasmique de membrane cellulaire; bien que les trois espèces peuvent être hydrolysées, le plus important est PIP2, même si elle est moins abondante, constituant moins de 10% de tous phosphatidylinositols et moins de 1% de tous les phospholipides membranaires.

Les automates sont des enzymes cytoplasmiques, consistant en un seul polypeptide; le site catalytique Elle est interposée entre les sites d'ancrage à la membrane: le domaine PH (pleckstrine homologie), qui se lie aux phosphatidylinositols d'enzyme, et le domaine C2, qui interagit avec les phospholipides dans un dépendant de Ca. Les produits d'hydrolyse sont diacylglycérol (DAG) et inositol-1,4,5-triphosphate (IP3).

L'automate comprend quatre membres, appelés bêta, gamma, delta et epsilon, qui sont caractérisés par différents modes d'activation.

Tous les PLC à hydrolyser PIP2 doit se lier à la membrane cellulaire et dans le processus, le domaine PH et C2 ont un rôle décisif. domaines PH médient les interactions protéine-protéine que la protéine-lipide, respectivement avec la bêta-gamma G et avec PIP2 / PIP3: le domaine de PH de PLCgamma se lie à PI (3,4,5) P3, qui interagit avec des PLCdelta PIP2, tandis que celle de PLCbeta montrent une spécificité inférieure mais aussi il interagit avec G bêta-gamma. Les domaines de liaison C2 ions Ca2 + et + Ca2 -mediato permettent d'ancrage à la membrane, car les ions Ca2+ établir des liaisons électrostatiques avec des phospholipides anioniques tels que la phosphatidylsérine et phosphatidylinositols.

PLC-β sont les seuls à être activés directement par activation à la protéine G est initiée par le récepteur 7-TM couplé à des protéines G hétérotrimères et est due à l'interaction directe de la phospholipase avec la sous-unité alpha G et G bêta-gamma. Ainsi, la sous-unité alpha de G et de distance-bêta médiane G à la fois l'activation de PLC-β d'ancrage à la membrane. la isoenzymes beta1 et beta3 sont omniprésentes, tandis que beta2 est exprimé par les cellules hématopoïétiques et les cellules gustatives T2R positives (les cellules sensibles amères), beta4 est limité à rétine.

Les domaines isozymes PLC-gamma possèdent de SH2 (homologie Src 2) et sont activées par tirosinfosforilazione par des tyrosine kinases récepteurs et non-récepteurs (par ex. Src). Suite à l'activation des récepteurs avec des activités de liaison tironchinasica intrinsèques, PLC-γ avec leurs domaines SH2 autotirosinfosforilati résidus du récepteur activé. Cette interaction provoque la tirosinfosforilazione et l'activation conséquente de PLC-γ. Pendant ce temps, la kinase PI-3 se lie avec ses domaines SH2 au récepteur activé et le convertit en PIP3 PIP2. Le PLCgamma phosphorylée peut alors être ancré à la membrane hydrolyser PIP2 et PIP3.

L'activation de PLC est l'un des premiers événements de la réponse cellulaire à la stimulation par un grand nombre de signaux extracellulaires. Merci à leur intervention la réponse cellulaire se sépare en deux voies, régulée par des seconds messagers DAG et IP3. Le DAG reste localisée sur la membrane, de manière à servir de médiateur de l'association la protéine kinase C (PKC) à la membrane de la cellule, suivie de son activation dans le démarrage d'une phosphorylation de la chaîne, ce qui contribuera à la réponse fonctionnelle de la cellule. IP3 est un messager intracellulaire cytoplasmique, qui interagit avec le récepteur correspondant réticulum endoplasmique lisse provoquant la libération de stockées Ca2 + et, par conséquent, l'élévation de la concentration de + intracellulaire de Ca2. Le + est Ca2 l'un des principaux messagers intracellulaires et initie une grande variété de réponses cellulaires (contraction, la sécrétion, etc.).

Enfin, la même réduction de la concentration de la membrane PIP2 est en elle-même un signal pour moduler l'activité de protéines différentes. PIP2 est un cofacteur pour le PLD, est un substrat pour la fosfoinositol-3-kinase (PI-3-kinase), le module polymérisation les filaments de actine, interagir avec diverses protéines de liaison à l'actine (ABP, des protéines de liaison à l'actine), tels que profiline, cofilin et gelsoline, Il est un site de fixation pour les nombreuses protéines qui contiennent des domaines PH (pleckstrine homologie) et enfin interagit coa certaines protéines / enzymes impliquées dans le trafic vésiculaire, y compris PLD et le facteur d'ADP-ribosylation.

Le transfert des phosphoinositides protéine PITP (phosphoinositide des protéines de transfert) est un facteur essentiel dans le fonctionnement de l'automate, que l'alliage et l'échange d'une molécule ou d'un phosphatidylinositol, avec une plus faible affinité, à phosphatidylcholine et il facilite le transfert entre les différentes membranes phospholipides, assurant ainsi le substrat pour l'automate. Le rôle principal du PITP serait en fait que de coupler les sites de synthèse des lipides à ceux de l'hydrolyse, en interagissant avec la kinase de phosphatidylinositols de manière à reconstituer le substrat PLC.

Phospholipase A2 (PLA2)

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: phospholipase A2.

La PLA2 constituent une grande famille d'enzymes lipolytiques, qui catalysent l'hydrolyse de la liaison ester entre l'acide gras en position 2 et le glycérol des phospholipides. Il existe trois catégories de cette famille: PLA2 sécrétées (sPLA2), PLA2 cytosolique (cPLA2) et Ca + 2 PLA2 indépendant.

Le sPLA2 ou à faible PLA2 poids moléculaire (14-18 kDa) sont des enzymes sécrétées par pancréas ou présent dans des fluides biologiques (le liquide synovial, exsudats) et poison de serpents (vipère, cobra, serpent à sonnette).

Les enzymes de cPLA2 sont cytoplasmique élevé p.m. (80-110 kDa). La libération intracellulaire de l'acide arachdonico (AA) induite par les récepteurs est principalement médiée par cPLA2, parce que cette forme de préférence hydrolyse des phospholipides contenant de l'AA. AA est le précurseur de la synthèse de eicosanoïdes, une classe considérable de médiateurs, qui comprend prostaglandines, thromboxane, leucotriènes et lipoxines.

L'activation de PLA2 est effectuée en réponse à la formation de messagers intracellulaires, de sorte qu'il se produit une telle relation directe avec l'activation du récepteur comme cela se produit pour la PLCbeta. Le cPLA2 est régulée par la concentration intracellulaire de Ca + 2 et de phosphorylation par la protéine kinase. La classe principale de kinase sous la régulation est celle de MAPK (protéine kinase activée par un mitogene). Elle contribue à la stimulation de la phospholipase aussi la PAP protéine régulatrice (protéine d'activation de PLA2). Il existe d'autres kinases qui peuvent phosphoryler le cPLA2:

  • la calmoduline-kinase II dépendante ou CAMK II, qui phosphoryle la sérine en position 515. Son effet a été enregistré dans les cellules musculaires lisses vasculaires dans la culture stimulaient une fois avec la norépinéphrine;
  • les kinases en aval de MAPK, la MAPK kinase interagissant ou Mnk1, qui phosphoryle la sérine en position 727; et
  • certaines isoformes kinase de football / dépendant des lipides (PKC). Alors que la CaMKII et Mnk1 phosphorylent cPLA2 pour améliorer son activité, la phosphorylation médiée par PKC semble qu'il peut au lieu de moduler l'activité enzymatique dans la négative.

La sensibilité de la PLA 2 de Ca+La figure 2 est due à la présence de domaines C2 molécule. En réponse à l'augmentation de Ca + 2 intracellulaire, la PLA2 migre du cytoplasme aux membranes de noyau et le réticulum endoplasmique, grâce à l'interaction des domaines C2 avec les phospholipides membranaires. Le Ca + 2 lié à C2 se comporte comme un pont moléculaire entre la PLA2 et les phospholipides anioniques et en particulier leur neutralise frais négatives, ce qui permet des interactions hydrophobe entre le domaine C2 et les membranes intracellulaires.

D'autres enzymes impliquées dans la production d'eicosanoïdes sont localisés sur la membrane interne, en particulier cyclooxygénase, 5-lipoxygénase, 5-lipoxygénase protéine d'activation (FLAP) et leucotiene C-synthétase.

la glucocorticoids Ils doivent se séparer de son action inflammatoire à l'inhibition de la transcription de cPLA2 et la stimulation de la production de lipocortine 1 (Également appelé annexine A1), une protéine qui inhibe directement les fonctions de cPLA2.

La phospholipase D (PLD)

En ce qui concerne la PLA2, également PLD sont activés par des signaux externes indirectement à la suite de la production de seconds messagers.

Le PLD catalyse l'hydrolyse de la phosphatidylcholine (PC) l'acide phosphatidique (PA) et choline, bien que dans certains organes et textiles Il peut également hydrolyser phosphatidyléthanolamine et phosphatidylinositol. Leur activation a deux effets principaux: la formation de PA, qui, grâce à la forme conique du molécule (Phospholipides Qv, paragraphe polymorphisme), Il joue un rôle important dans les phénomènes de fusion entre les membranes et, par conséquent, dans les processus de endo- et eso-cytose; activation, retardée et prolongée, PKC.

Ils ont identifié deux isoenzymes, PLD1 et PLD2, qui diffèrent dans la localisation cellulaire et la régulation. La PLD1 est associée à des membranes intracellulaires du réticulum endoplasmique, Golgi et des vésicules cytoplasmiques, sécrétoire et endocitosiche. Le PLD2 est associé à la place membrane plasmatique. L'ancrage de PLD à membranes est médiée par un domaine de PH, un domaine PX (Phox Homology) et deux ancres l'acide palmitique contenue dans le domaine de PH.

Le PLD a été impliqué dans un certain nombre de phénomènes physiologique et pathologique: sécrétion, réarrangement cytosquelette, mitose, la production d'anion superoxyde et d'événements inflammatoires (inflammation).

En particulier, le PLD1 intervient, en fonction du type de cellule, dans la régulation de la fusion des vésicules sécrétoires et / ou la formation de vésicules endocitosiche. Sa présence dans les membranes vésiculaires permet la formation locale de PA au détriment du PC, de sorte que provoque la substitution des molécules de forme cylindrique (PC) avec une molécule de forme conique (PA), en raison de la petite taille de la tête polaire de PA; ce qui favorise la courbure de la membrane, ce qui est nécessaire pour les procédés de formation de vésicules endocitosiche et la fusion des vésicules sécrétoires. Le PI4,5P2 PH permet l'interaction avec la localisation sur la membrane plasmatique, tandis que la présence de résidus d'acide palmitique dans le domaine de PH est requis pour son insertion dans le radeau, qui est un événement critique pour l'internalisation ultérieure de membrane contenant PLD1 dans des vésicules. Le domaine PX, en interaction avec des ligands non connus, contribue à l'association PLD1 avec la membrane plasmatique et la fixation de l'enzyme à la membrane de la vésicule, par liaison à PI-5-P, présent dans les vésicules endocitosiche. Le PLD peut exercer leurs effets biologiques par différents mécanismes. Tout d'abord, ils peuvent modifier les propriétés des membranes, modifiant leur composition PC et PA. En outre, la libération de choline peut servir de substrat pour la synthèse de acétylcholine en neurones.

Enfin, l'acide phosphatidique a des cibles de protéines avec lesquelles interagir:

  • PA peut être converti en DAG par l'enzyme fosfatidato-phosphatase. Le produit DAG par l'action de PLD peut contribuer à l'activation de la PKC; probablement le stade tardif de l'activation de la PKC induite par des signaux extracellulaires est due seulement à la DAG produit par PLD. Le médicament anti-arythmique propranolol résultat est un inhibiteur efficace de la phosphatase fosfatidato.
  • PA peut interagir avec d'autres protéines à la fois dans la même membrane dans le cytoplasme et activer des enzymes telles que PI4P-5K (Phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase), générer PI4,5P2 ou peut servir de point d'ancrage pour des protéines impliquées dans le trafic de membrane;
  • l'acide phosphatidique se révèle être un puissant activateur de mécanismes en amont de la synthèse des protéines. En fait, il se lie à une grande protéine kinase appelée mTOR (Cible mammalienne de la rapamycine, ainsi appelé parce que la cible biologique de certains immunosuppresseurs), qui, avec la kinase ribosomique en aval de MAPK (Ribosomique; Kinase RSKs) Phosphoryle composants essentiels pour la traduction de l'ARNm;
  • l'Autorité palestinienne peut attacher directement AMPc phosphodiestérase, La PDE4, et moduler les fonctions enzymatiques; De cette façon, l'Autorité palestinienne peut garder sous contrôle les concentrations de ce second messager et la phosphorylation dépendante de la PKA.

Un dernier mécanisme est représenté par la génération de l'acide lyso-phosphatidique (LPA) par l'action de la PLA2 sur un PA spécifique. On sait peu sur les fonctions possibles de l'APL: il sait seulement que son analogue appelé PAF (Platelet-facteur d'activation) est un médiateur extracellulaire puissant des fonctions plaquettaires et certaines réponses inflammatoires.

Le PLD1 a une activité de base modeste; est activé par association directe, par PKC, CaM-kinase II (Ca2 + / kinase dépendant de la calmoduline II), ARF (facteur d'ADP-ribosylation) et Rho et de sa protéine d'activation nécessite PIP2. Le PLD2 est constitutivement actif in vitro, il peut être activé par les acides gras insaturés PIP2 et a besoin pour ses activités, cependant, est relativement insensible à la PKC, ARF et Rho. Le fait que PLD2 est constitutivement active suggéré, à la différence PLD1, peut être inhibée par des stimuli externes.

notes

  1. ^ (FR) 3.1, en ExplorEnz - La base de données d'enzymes, UIBBM.

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