phospholipases adalah enzim-enzim yang mengkatalisis hidrolisis fosfolipid. Ini adalah lipid yang paling melimpah dan penting dalam membran semua organisme seluler dan memiliki fungsi struktural dan metabolik dan sinyal. Fosfolipid adalah molekul kimia yang bersifat amfipatik, yaitu memiliki ujung polar hidrofilik dan ujung apolar hidrofobik.
Ujung kutub dibentuk oleh molekul yang terkait dengan gugus fosfat dari molekul diasil gliserol 3-fosfat. Ujung apolar terdiri dari dua rantai alifatik yang diesterifikasi ke molekul gliserol melalui karbon pada posisi C-1 dan C-2.
Representasi struktur fosfolipase A (Sumber: Cookie, melalui Wikimedia Commons)
Fosfolipase bekerja dengan menghidrolisis salah satu dari empat ikatan ester yang bergabung dengan rantai alifatik, gugus fosfat, atau gugus “kepala” yang mengidentifikasi setiap jenis fosfolipid.
Produk dari aksi enzimatiknya sesuai dengan lisofosfolipid, diasilgliserol atau asam fosfatidat, yang juga dapat menjadi substrat untuk enzim fosfolipase atau lipase lainnya pada umumnya.
Mereka ada di sebagian besar sel sebagai protein yang disekresikan, protein transmembran atau sebagai enzim intraseluler dengan berbagai fungsi dan beragam, di antaranya partisipasi mereka dalam kaskade pensinyalan menonjol.
Indeks artikel
Struktur
Beberapa phospholipases, seperti phospholipases A, adalah salah satu enzim terkecil dijelaskan, dengan bobot antara 13 dan 15 kDa, sementara yang lain, seperti phospholipases C dan D, melebihi 100 kDa.
Tergantung pada jenis fosfolipase yang dipertimbangkan, ini dapat berupa protein larut atau protein membran integral, yang sangat mengkondisikan karakteristik urutan asam amino dan pengaturan strukturalnya.
Beberapa dari enzim ini memiliki situs spesifik dalam strukturnya untuk pengikatan kation divalen seperti kalsium, yang tampaknya memiliki fungsi penting dalam aktivitas katalitiknya.
Banyak dari enzim ini disintesis sebagai zimogen (prekursor tidak aktif) yang memerlukan aksi proteolitik dari enzim lain untuk aktivasinya. Aktivitasnya diatur oleh banyak faktor seluler.
Fitur
Fungsi yang paling menonjol dari enzim fosfolipase adalah degradasi membran fosfolipid, baik untuk tujuan komunikasi struktural, metabolik atau intraseluler murni.
Selain fungsi degradasi ini, enzim ini dapat memiliki tindakan penting dalam proses biosintesis tertentu, karena mereka melakukan tugas “recaraling” ketika mereka bertindak secara sinergis dengan protein asiltransferase lain untuk mengubah kerangka asam lemak dari fosfolipid yang berbeda.
Di antara proses biosintetik yang bergantung pada fosfolipase yang telah dijelaskan adalah produksi asam arakidonat, dan biosintesis prostaglandin, prostasiklin, tromboksan, dan lain-lain.
Fungsi dalam pensinyalan
Fosfolipase C berpartisipasi dalam hidrolisis fosfatidilinositol, melepaskan molekul yang berasal darinya yang memiliki fungsi penting sebagai pembawa pesan kedua dalam berbagai komunikasi intraseluler dan proses pensinyalan.
Jenis
Ada dua set utama fosfolipase: asilhidrolase dan fosfodiesterase. Klasifikasi dalam setiap set didasarkan pada posisi potongan hidrolitik yang mereka buat pada ikatan ester berbeda yang menyatukan “potongan” fosfolipid tempat mereka bekerja.
Mereka tidak terlalu spesifik mengenai jenis fosfolipid (menurut identitas gugus polar atau rantai hidrokarbonnya) tetapi lebih tentang posisi ikatan di tulang punggung gliserol 3-fosfat atau 1,2-diasil gliserol 3-fosfat. .
Fosfolipase A dan B termasuk dalam kelompok asilhidrolase, sedangkan fosfolipase C dan D termasuk dalam fosfodiesterase.
Fosfolipase A
Kelompok fosfolipase ini bertanggung jawab atas hidrolisis asil ester yang terikat pada karbon pada posisi C-1 dan C-2 dari molekul diasilgliserol.
Fosfolipase A1 dikenal sebagai yang menghidrolisis ikatan ester antara rantai alifatik dan karbon 1 dan A2 yang menghidrolisis ikatan ester antara rantai alifatik dan karbon 2 gliserol.
Fosfolipase A1 umumnya protein intraseluler, berukuran besar dan umumnya terkait dengan membran plasma. Fosfolipase A2, di sisi lain, adalah protein ekstraseluler yang stabil, berukuran sangat kecil dan larut dalam air.
Fosfolipase pertama yang dijelaskan adalah tipe A2, yang diperoleh dari cairan pankreas mamalia dan bisa ular kobra.
Fosfolipase B
Enzim yang termasuk dalam kelompok ini dapat menghidrolisis ikatan ester antara salah satu dari dua rantai asam lemak fosfolipid (pada posisi C-1 dan C-2) dan juga dapat bekerja pada lisofosfolipid.
Mereka telah ditemukan di banyak spesies mikroba, protozoa dan sel mamalia dan merupakan bagian dari faktor virulensi banyak jamur patogen.
Fosfolipase C dan D
Enzim yang termasuk dalam kelompok ini bertanggung jawab untuk hidrolisis ikatan fosfodiester antara molekul gliserol dan gugus fosfat (Phospholipase C) yang menghasilkan 1,2-diasilgliserol, dan antara gugus fosfat dan gugus polar yang melekat padanya (Phospholipase D ) , menghasilkan asam fosfatidat.
Fosfolipase C pertama kali dimurnikan dari media kultur berbagai jenis bakteri, tetapi ditemukan dalam berbagai sel mamalia.
Sebagian besar enzim ini bertindak secara istimewa pada fosfatidilkolin, tetapi menunjukkan aktivitas melawan fosfolipid lain seperti fosfatidilinositol.
Fosfolipase D telah dipelajari secara ekstensif dalam jaringan tanaman seperti kubis, kapas dan biji jagung, dll. Namun, itu juga telah terdeteksi pada mamalia dan beberapa mikroorganisme. Mereka adalah enzim besar, umumnya lebih dari 100 kDa dalam berat molekul.
Fosfolipase L atau Fosfolipase Halus
Ini adalah enzim yang bertanggung jawab untuk hidrolisis asam lemak yang terkait dengan lisofosfolipid (fosfolipid di mana fosfolipase A telah bertindak, misalnya, dan yang memiliki rantai asam lemak tunggal yang terhubung).
Mereka dikenal sebagai Fosfolipase L1 dan Fosfolipase L2 tergantung pada atom karbon dari molekul gliserol tempat mereka bekerja.
Enzim-enzim ini telah dimurnikan dari banyak mikroorganisme, beberapa racun serangga, sel eosinofilik, dan banyak jaringan mamalia yang berbeda.
Referensi
- Aloulou, A., Rahier, R., Arhab, Y., Noiriel, A., & Abousalham, A. (2018). Fosfolipase: Gambaran Umum. Dalam J. Walker (Ed.), Lipase dan Fosfolipase (edisi ke-2., P. 438). Pers Manusia.
- Dennis, EA (1983). fosfolipase. Dalam Enzymes Vol.XVI (hlm. 47). Pers Akademik, Inc.
- Mackness, M., & Clerc, M. (1993). Esterase, Lipase, dan Fosfolipase: Dari Struktur ke Signifikansi Klinis . Bordeaux: Springer Science + Business Media, LLC.
- Rawn, JD (1998). Biokimia . Burlington, Massachusetts: Penerbit Neil Patterson.
- van Deenen, L., & de Haas, G. (1966). Phosphoglycerides dan phospholipases. annu. Pdt. Biokimia. , 35 , 157-194.
