Fosfolipase A2

As fosfolipases A2 (PLA2)  son encimas que liberan ácidos graxos unidos ao segundo carbono (posición sn-2) do glicerol. Esta fosfolipase recoñece especificamente o acilo unido en sn-2 de fosfolípidos e hidroliza cataliticamente o enlace liberando ácido araquidónico e lisofosfolípidos. Por unha posterior modificación feita por ciclooxixenases, o ácido araquidónico convértese en compostos activos chamados eicosanoides. Entre os eicosanoides están as prostaglandinas e os leucotrienos, que se consideran mediadores antiinflamatorios e inflamatorios.

Os encimas PLA2 atópanse comunmente en tecidos de mamíferos e en arácnidos, insectos e no veleno de serpe. Os velenos de serpes e insectos está en gran medida composto por melitina, que é un estimulante da PLA2. Debido ao aumento da presenza e da actividade da PLA2 que se produce como resultado dunha mordida ou picada de certas serpes ou insectos, libérase o ácido araquidónico dos fosfolípidos de membrana de forma desproporcionada. O resultado é inflamación e dor no sitio afectado pola picada. Hai tamén fosfolipases A2 procarióticas.

Tipos adicionais de fosfolipases son a fosfolipase A1, fosfolipase B, fosfolipase C, e fosfolipase D.

 Familias 
As fosfolipases A2 inclúen varias familias de proteínas non relacionadas que teñen unha actividade encimática común. Dúas das máis salientables familias son as fosfolipases A2 citosólicas e segregadas. Outras familias son a da PLA2 independente do Ca2+ (iPLA2) e a da PLA2 asociada a lipoproteínas (lp-PLA2), tamén chamada factor activador das plaquetas acetilhidrolase (PAF-AH).

 Fosfolipases A2 segregadas (sPLA2) 
As formas extracelulares das fosfolipases A2 foron illadas de diferentes velenos (de serpes, abellas, e avespas), e desde practicamente todos os tecidos de mamíferos estudados (incluíndo o páncreas e os riles) e tamén de bacterias. Para a súa actividade requiren Ca2+.

As sPLA2 pancreáticas serven para a dixestión inicial dos compostos fosfolipídicos das graxas da dieta. As fosfolipases do veleno axudan a inmobilizar as presas ao promover a lise celular.

En ratos, as sPLA2 do grupo III están implicadas na maduración dos espermatozoides, e as do grupo X crese que están implicadas na capacitación dos espermatozoides.

A sPLA2 promove a inflamación en mamíferos ao catalizar o primeiro paso da vía do ácido araquidónico ao degradar fosfolípidos, o que ten como resultado a formación de ácidos graxos incluíndo o ácido araquidónico. Este ácido araquidónico é despois metabolizado para formar varias moléculas inflamatorias e tromboxénicas. Os niveis excesivos de sPLA2 crese que contribúen a varias doenzas inflamatorias, e promoven a inflamación vascular correlacionada con eventos coronarios na enfermidade coronaria e a síndrome coronaria aguda, e posiblemente acaba causando síndrome de dificultade respiratoria aguda e a progresión da amigdalite

En nenos os niveis excesivos de sPLA2 foron asociados coa inflamación que se cre que exacerba o asma e a inflamación da superficie celular (ollo seco).

O incremento da actividade da sPLA2 obsérvase no líquido cefalorraquídeo de persoas con enfermidade de Alzheimer e esclerose múltiple, e pode servir como marcador do incremento da permeabilidade da barreira hemato-raquídea.

 Fosfolipases A2 citosólicas (cPLA2) 
As PLA2 intracelulares son tamén dependentes de Ca, pero teñen unha estrutura tridimensional completamente diferente e significativamente máis grande que a PLA2 segregada (máis de 700 residuos). Inclúen o dominio C2 e o dominio catalítico grande.

Estas fosfolipases están implicadas en procesos de sinalización celular, como a resposta inflamatoria. O ácido araquidónico producido é á vez unha molécula de sinalización e o precursor doutras moléculas de sinalización denominadas eicosanoides. Entre estes están os leucotrienos e as prostaglandinas. Algúns eicosaoides sintetízanse a partir do diacilglicerol, liberado da bicapa lipídica pola fosfolipase C (ver abaixo).

As fosfolipases A2 poden clasificarse baseándose na homoloxía de secuencias.

 PLA2s asociadas a lipoproteínas (lp-PLA2) 
Viaxa polo sangue asociada a lipoproteínas, principalmente ás LDL, e en menor medida (un 20%) ás HDL. É un encima producido por células inflamatorias que hidroliza fosfolípidos oxidados nas LDL.

A lp-PLA2 é unha das varias PAF acetilhidrolase (  ), que se segrega e cataliza a degradación do PAF a produtos inactivos ao hidrolizar o grupo acetilo en posición sn-2, orixinando os produtos bioloxicamente inactivos liso-PAF e acetato.

O aumento dos niveis de lp-PLA2 está asociado con enfermidades cardíacas, e pode contribuír á aterosclerose.

 Mecanismo 
O mecanismo catalítico suxerido da sPLA2 pancreática é iniciado polo complexo His-48/Asp-99/calcio situado no sitio activo. O ión calcio polariza o oxíxeno do carbonilo en sn-2 e tamén se coordina cunha molécula de auga catalítica, w5. A His-48 incrementa a nucleofilia da auga catalítica por medio dunha ponte cunha segunda molécula de auga, w6. Suxeriuse que cómpren dúas moléculas de auga para cubrir a distancia entre a histidina catalítica e o éster. A basicidade da His-48 crese que é potenciada por medio dunha ponte de hidróxeno co Asp-99. Unha substitución de asparaxina por His-48 mantén a actividade normal, xa que o grupo funcional amida da asparaxina pode tamén funcionar baixando o pKa, ou constante de disociación de ácido, da molécula de auga que fai ponte. O estado limitante está caracterizado pola degradación do composto intermediario tetraédrico constituído por un oxianión coordinado con calcio. O papel do calcio pode tamén ser duplicado por outros catións relativamente pequenos como o cobalto e o níquel. Antes de facerse activa na dixestión, a proforma da PLA2 e activada pola tripsina.
 miniatura|300px|Mecanismo de hidrólise catalizada por PLA2.

A PLA2 tamén pode ser caracterizada por ter un canal cunha parede hidrofóbica con residuos de aminoácidos hidrofóbicos como Phe, Leu, e Tyr, que serve para unirse ao substrato. Outros compoñentes da PLA2 son as sete pontes de hidróxeno que inflúen na regulación e o pregamento estable da proteína.

 Regulación 
Dada a importancia da PLA2 na resposta inflamatoria, a regulación deste encima é esencial. A PLA2 é regulada por fosforilación e as concentracións de calcio. A PLA2 é fosforilada pola MAPK no residuo serina-505. Cando a fosforilación está acoplada cun influxo de ións calcio, a PLA2 é estimulada e pode translocarse á membrana para empezar a catálise.

A fosforilación de PLA2 pode ser o resultado da unión dun ligando a receptores, como son os seguintes:
 Receptor de 5-HT2 (de serotonina) 
 mGLUR1
 Receptor bFGF
 Receptor do IFN-α
 Receptor do IFN-γ

No caso dunha inflamación, a aplicación de glicocorticoides regula á alza (mediado a nivel xénico) a produción da proteína lipocortina, que inhibe a PLA2 e reduce a resposta inflamatoria.

 Relevancia en trastornos neurolóxicos 
Nas células de cerebro normais, a regulación da PLA2 explica o equilibrio entre a conversión do ácido araquidónico en mediadores proinflamatorios e a súa reincorporación á membrana. En ausencia dunha regulación estrita da actividade da PLA2, prodúcese unha cantidade desproporcionada de mediadores proinflamatorios. O estrés oxidativo inducido resultante e a neuroinflamación son análogos a doenzas neurolóxicas como a enfermidade de Alzheimer, epilepsia, esclerose múltiple, isquemia. Os lisofosfolípidos son outra clase de moléculas liberadas das membranas que son predecesores na ruta augas arriba de factores activadores das plaquetas (PAF). Os niveis anormais de potentes PAF están asociados con danos neurolóxicos. Un inhibidor encimático óptimo tería como diana específica a actividade da PLA2 sobre as membranas das células neurais que xa están baixo estrés oxidativo e inflamación potente. Así, o uso de inhibidores específicos da PLA2 do cerebro poderían ser un enfoque farmacéutico ao tratamento de varios trastornos asociados con traumas neurais.

Un incremento da fosfolipase A2 foi tamén asociado con trastornos neuropsiquiátricos como a esquizofrenia e os trastornos xeneralizados do desenvolvemento (como o autismo), aínda que os mecanismos utilizados non se coñecen.

 Isocimas 
Os isocimas da fosfolipase A2 humana son:
 Grupo I: PLA2G1B
 Grupo II: PLA2G2A, , PLA2G2D, , 
 Grupo III: 
 Grupo IV: PLA2G4A, PLA2G4B, PLA2G4C, , , 
 Grupo V: PLA2G5
 Grupo VI: PLA2G6
 Grupo VII: PLA2G7
 Grupo X: PLA2G10
 Grupo XII: PLA2G12A, 

Ademais, as seguintes proeínas humanas conteñen o dominio de fosfolipase A2:


 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 


Categoría:Hidrolases
Categoría:Proteínas periféricas de membrana