Wat is fosfolipase?
Fosfolipase is een enzym dat vetzuren splitst van fosfolipiden. De meer precieze indeling is gemaakt in vier hoofdgroepen. Naast fosfolipiden kunnen ook andere lipofiele (vetminnende) stoffen door het enzym worden gesplitst.
Het enzym behoort tot de groep van hydrolasen. Dit betekent dat één molecuul water wordt verbruikt tijdens het splitsingsproces en wordt opgenomen in de twee resulterende producten. De enzymen kan veel verschillende gevolgen hebben. Afhankelijk van hun lokalisatie en type kunnen verschillende signaleringsroutes of reacties worden geïnitieerd.
Welke soorten zijn er?
Het enzym fosfolipase komt in verschillende vormen in het lichaam voor. Fosfolipasen zijn onderverdeeld in vier hoofdgroepen: Bovendien kan fosfolipase A worden onderverdeeld in een fosfolipase A1 en een fosfolipase A2. De verdeling is gebaseerd op de lokalisatie waar de scheiding tussen fosfolipide en vetzuur plaatsvindt.
Fosfolipase C en fosfolipase D behoren eigenlijk tot de groep van fosfodiësterasen.
- Fosfolipase A
- Fosfolipase B
- Fosfolipase C
- Fosfolipase D
Fosfolipase A heeft verschillende taken, afhankelijk van de lokalisatie en het type. Hoewel fosfolipase A1 een ondergeschikte rol speelt bij mensen, komt fosfolipase A2 veel vaker voor.
Dit enzym splitst de binding tussen vetzuren en het tweede koolstofatoom van glycerofosfolipiden. Fosfolipase A1 daarentegen splitst de binding tussen vetzuren en het eerste koolstofatoom van glycerofosfolipiden. Bij mensen wordt de eenheid van vetzuren en glycerofosfolipide niet alleen in voedsel aangetroffen, maar ook in de celwanden van alle cellen in het lichaam.
Het splitsen van de binding is enerzijds essentieel voor de afbraak van de stoffen. Om tijdens de spijsvertering voor een goede opname van stoffen in het lichaam te zorgen, wordt fosfolipase A2 onder andere aangetroffen in de spijsverteringssecretie van de alvleesklier. Via de uitscheidingskanalen van de alvleesklier, deze afscheiding bereikt de dunne darm, waar het enzym vetten in kleinere componenten splitst.
De componenten kunnen dan via het slijmvlies worden opgenomen. Aan de andere kant dient het gespleten vetzuur als uitgangsstof voor de synthese van weefsel hormonenZogenaamde prostaglandines, die verschillende taken in het lichaam overnemen. Fosfolipase A2 dient dus onder meer om ontstekingen en de lichaamstemperatuur te reguleren.
Bepaalde medicijnen zoals pijnstillers (ASA) of glucocorticoïden kan het enzym remmen en voor therapeutische doeleinden worden gebruikt. Fosfolipase B splitst ook vetzuren uit glycerofosfolipiden. In tegenstelling tot de fosfolipasen A1 en A2 kan dit echter niet alleen plaatsvinden bij een van de koolstofatomen van het glycerofosfolipide, maar bij het eerste en tweede koolstofatoom.
Fosfolipase B combineert dus de eigenschappen van beide fosfolipasen van hoofdgroep A. Om deze reden heeft het ook dezelfde taken. Om voldoende opname van stoffen in het lichaam tijdens de spijsvertering nog effectiever te maken, wordt fosfolipase B ook aangetroffen in de spijsverteringssecretie van de alvleesklier.
In de darm splitst het enzym vetten op in kleinere componenten. Hierdoor kunnen ze worden opgenomen. Daarnaast levert het enzym na afsplitsing ook een vetzuur op als uitgangsstof voor de synthese van prostaglandines.
Fosfolipase B dient dus ook om ontstekingen en temperatuurregulatie van het lichaam te reguleren. Dit kan ook worden geremd door verschillende medicijnen. Er zijn verschillende subvormen van dit enzym, maar ze verschillen niet in hun effect.
Het verschil zit hem eerder in het type receptor-gemedieerde toename van zijn activiteit. In vergelijking met de fosfolipasen A en B, verschilt fosfolipase C op de plaats waar het een binding splitst. Terwijl fosfolipasen A en B een vetzuur splitsen van het glycerofosfolipide, splitst fosfolipase C de binding tussen glycerol en de fosfaatgroep bij het derde koolstofatoom.
Hierdoor komt een polair molecuul vrij dat door zijn lading vrij kan bewegen in het cytosol van de cel. Dit is een essentieel onderdeel van de taak van het enzym. Het substraat dat door het enzym wordt omgezet, wordt fosfatidylinositol-4,5-bisfosfaat genoemd. Dit is ook een glycerofosfolipide met een polair, geladen en een apolair, ongeladen deel.
Om deze reden kan het molecuul in het plasmamembraan van een lichaamscel zitten. Zodra een speciale stimulusreceptor buiten de cel de activiteit van fosfolipase C verhoogt, wordt het substraat omgezet. Het resulterende polaire inositoltrifosfaat (IP3) en apolaire diacylglycerol (DAG) dient de cel als een "tweede boodschapper" in de context van prikkeloverdracht binnen de cel.
De fosfolipase D wordt wijd verspreid. Net als fosfolipase C behoort het tot de groep van fosfodiësterasen. Het kan verder worden onderverdeeld in de twee isovormen fosfolipase D1 en fosfolipase D2.
Afhankelijk van de isovorm komen ze met wisselende frequentie voor in de compartimenten en organellen van de cel. Afhankelijk van hun locatie nemen ze verschillende taken over. Het substraat van het enzym is het zogenaamde fosfatidylcholine of lecithine.
Dit is een onderdeel van alle celmembranen en draagt met zijn polaire en apolaire delen een groot deel bij aan de functie van de celmembraan. Bij mensen speelt fosfolipase D ook een belangrijke rol in veel processen in de cellen. Het is onder meer verantwoordelijk voor de signaaltransductie, de beweging van de cellen of de organisatie van het cytoskelet.
Deze effecten worden gemedieerd door de splitsing van fosfatidylcholine tot de componenten choline en fosfatidinezuur. Fosfolipase D wordt op veel manieren gereguleerd. Bijvoorbeeld, hormonen, neurotransmitters of vetten kunnen de activiteit beïnvloeden.
Fosfolipase speelt een rol bij sommige ziekten. Het is echter niet altijd duidelijk wat deze rol precies is. Bij sommige neurodegeneratieve ziekten, zoals de ziekte van Alzheimer, wordt besproken dat fosfolipase D betrokken is.
