Fosfolipase adalah — struktur, fungsi, jenis

Fosfolipase adalah enzim yang mengkatalisis hidrolisis fosfolipid. Ini adalah lipid yang paling banyak dan penting dalam membran semua organisme seluler dan memiliki fungsi struktural, metabolisme, dan pensinyalan. Fosfolipid adalah molekul kimia yang bersifat amphipati, yaitu memiliki ujung kutub 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.

Fosfolipase bertindak dengan menghidrolisis salah satu dari empat hubungan ester yang mengikat rantai alifatik, kelompok fosfat, atau kelompok “kepala” yang mengidentifikasi setiap jenis fosfolipid.

Produk dari tindakan enzimatiknya berhubungan dengan lisofosfolipid, diasilgliserol atau asam fosfatidat, yang juga dapat menjadi substrat untuk enzim fosfolipase atau lipase lainnya secara umum.

Mereka ada di sebagian besar sel sebagai protein yang disekresikan, protein transmembran atau sebagai enzim intraseluler dengan fungsi beragam dan beragam, di antaranya partisipasi mereka dalam pensinyalan kaskade menonjol.

Struktur

Beberapa fosfolipase, seperti fosfolipase A, adalah di antara enzim terkecil yang dijelaskan, dengan berat antara 13 dan 15 kDa, sementara yang lain, seperti fosfolipase C dan D, melebihi 100 kDa.

Tergantung pada jenis fosfolipase yang dipertimbangkan, ini dapat berupa protein yang larut atau protein membran integral, yang sangat mengkondisikan karakteristik dari urutan asam amino dan pengaturan strukturalnya.

Beberapa 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 zymogens (prekursor tidak aktif) yang membutuhkan aksi proteolitik dari enzim lain untuk aktivasi mereka. Aktivitasnya diatur oleh banyak faktor seluler.

Fungsi

Fungsi enzim fosfolipase yang paling menonjol adalah degradasi membran fosfolipid, baik untuk keperluan komunikasi struktural, metabolik atau intraseluler murni.

Selain fungsi degradasi ini, enzim ini dapat memiliki tindakan penting dalam proses biosintesis tertentu, karena mereka melakukan tugas “renovasi” ketika mereka bertindak dalam sinergi dengan protein asiltransferase lainnya untuk mengubah kerangka asam lemak dari berbagai fosfolipid.

Di antara proses-proses biosintesis yang bergantung pada fosfolipase yang telah dideskripsikan adalah produksi asam arakidonat, dan biosintesis prostaglandin, prostacyclin, tromboxan, dan lainnya.

Fungsi dalam pensinyalan

Fosfolipase C berpartisipasi dalam hidrolisis fosfatidlinositol, melepaskan molekul yang berasal dari mereka yang memiliki fungsi penting sebagai pembawa pesan kedua dalam berbagai komunikasi intraseluler dan proses pensinyalan.

Jenis

Ada dua set utama fosfolipase: asil hidrolase dan fosfodiesterase. Klasifikasi dalam setiap set didasarkan pada posisi potongan hidrolitik yang mereka buat pada ikatan ester berbeda yang bergabung dengan “potongan” fosfolipid tempat mereka bertindak.

Mereka tidak sepenuhnya spesifik mengenai jenis fosfolipid (sesuai dengan identitas kelompok kutub atau rantai hidrokarbonnya) melainkan mengenai posisi ikatan dalam kerangka gliserol 3-fosfat atau 1,2-diasil gliserol 3- fosfat.

Fosfolipase A dan B termasuk dalam kelompok asil hidrolase, sedangkan fosfolipase C dan D termasuk dalam fosfodiesterase.

Fosfolipase A

Kelompok fosfolipase ini bertanggung jawab untuk hidrolisis ester asil yang melekat pada karbon pada posisi C-1 dan C-2 dari molekul diasilgliserol.

Fosfolipase A1 adalah yang menghidrolisis hubungan ester antara rantai alifatik dan karbon 1 dan A2 yang menghidrolisis hubungan ester antara rantai alifatik dan karbon 2 gliserol.

Fosfolipase A1 umumnya protein intraseluler besar, umumnya terkait dengan membran plasma. Sebaliknya, fosfolipase A2 adalah protein ekstraseluler yang stabil, sangat kecil ukurannya dan larut dalam air.

Fosfolipase pertama yang dijelaskan adalah tipe A2, yang diperoleh dari jus pankreas mamalia dan dari racun ular kobra.

Fosfolipase B

Enzim yang termasuk dalam kelompok ini dapat menghidrolisis hubungan 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 dari banyak jamur patogen.

Fosfolipase C dan D

Enzim-enzim yang termasuk dalam kelompok ini bertanggung jawab atas hidrolisis ikatan fosfodiester antara molekul gliserol dan gugus fosfat (Phospholipase C) yang menghasilkan 1,2-diacylglycerol, dan antara gugus fosfat dan gugus polar yang melekat padanya (Phospholipase D ), memproduksi asam fosfatidat.

Fosfolipase C pertama kali dimurnikan dalam media kultur dari banyak jenis bakteri, tetapi ditemukan dalam berbagai sel mamalia.

Sebagian besar enzim ini bertindak istimewa pada fosfatidilkolin, tetapi menunjukkan aktivitas terhadap fosfolipid lain seperti fosfatidlinositol.

Fosfolipase D telah banyak dipelajari dalam jaringan tanaman seperti kol, kapas dan biji jagung, dll. Namun, itu juga telah terdeteksi pada mamalia dan beberapa mikroorganisme. Mereka adalah enzim besar, biasanya lebih dari 100 kDa dalam berat molekul.

Fosfolipase L

Ini adalah enzim yang bertanggung jawab untuk hidrolisis asam lemak yang terikat pada lisofosfolipid (fosfolipid yang berperan sebagai fosfolipase A, dan mengandung rantai asam lemak tunggal).

Mereka dikenal sebagai Fosfolipase L1 dan Fosfolipase L2 tergantung pada yang merupakan atom karbon dari molekul gliserol di mana mereka bertindak.

Enzim ini telah dimurnikan dari banyak mikroorganisme, racun beberapa serangga, sel eosinofilik, dan banyak jaringan mamalia yang berbeda.



Leave a Reply