Fosfolipase A2

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Árvore EC[editar | editar código-fonte]

     3 Hidrolases
         3.1 Atuação em ligações éster
             3.1.1 Hidrolases de éster carboxílico
                3.1.1.4 fosfolipase A2

Nome aceito: Fosfolipase A (2). Nome(s) Alternativo(s): Lecitinase A, Fosfatidase, Fosfatidolipase, Fosfatidilcolina 2-acil-hidrolase, Fosfolipase A2.

Reação catalisada

Fosfatidilcolina + H (2) O <=> 1-acilglicerofosfocololina + um carboxilato[editar | editar código-fonte]

Cofator(es): Ca (2+).

Comentários: Também atua sobre a fosfatidiletanolamina, o plasmalogênio da colina e os fosfatos, removendo o ácido graxo ligado à posição 2.

As fosfolipases A2 (PLA2s) são enzimas que clivam o ácido graxo na posição dois dos fosfolipídios, hidrolisando a ligação entre a segunda cauda do ácido graxo e a molécula de glicerol. Esta fosfolipase em particular reconhece especificamente a ligação ac-sn-2 acil dos fosfolípidos e hidrolisa cataliticamente a ligação, liberando ácido araquidônico e ácido lisofosfatídico. Após modificação a jusante por ciclo-oxigenases ou lipoxigenases, o ácido araquidônico é modificado em compostos ativos chamados eicosanóides. Os eicosanóides incluem prostaglandinas e leucotrienos, que são classificados como mediadores anti-inflamatórios e inflamatórios.[1] As enzimas PLA2 são comumente encontradas em tecidos de mamíferos, bem como em venenos de aracnídeos, insetos e cobras.[2] O veneno de cobras e insetos é amplamente composto de melitina, que é um estimulante da PLA2. Devido ao aumento da presença e atividade do PLA2 resultante de uma picada de cobra ou inseto, o ácido araquidônico é liberado desproporcionalmente da membrana fosfolipídica. Como resultado, inflamação e dor ocorrem no local.[3] Existem também fosfolipases A2 procarióticas. Tipos adicionais de fosfolipases incluem fosfolipase A1, fosfolipase B, fosfolipase C e fosfolipase D.[4]

Mecanismo[editar | editar código-fonte]

O mecanismo catalítico sugerido do sPLA2 pancreático é iniciado por um complexo His-48/Asp-99/cálcio no sítio ativo. O íon cálcio polariza o oxigênio carbonil sn-2 enquanto também coordena com uma molécula de água catalítica, w5. His-48 melhora a nucleofilicidade da água catalítica através de uma segunda molécula de água em ponte, w6. Foi sugerido que são necessárias duas moléculas de água para percorrer a distância entre a histidina catalítica e o éster. Pensa-se que a basicidade do His-48 seja aprimorada através da ligação de hidrogênio com o Asp-99. Uma substituição por His-48 da asparagina mantém a atividade do tipo selvagem, pois o grupo funcional amida da asparagina também pode funcionar para diminuir o pKa, ou constante de dissociação ácida, da molécula de água em ponte. O estado limitante da taxa é caracterizado como a degradação do intermediário tetraédrico composto por um oxianion coordenado com cálcio. O papel do cálcio também pode ser duplicado por outros cátions relativamente pequenos, como cobalto e níquel.[5] Antes de se tornar ativo na digestão, a proforma de PLA2 é ativada pela tripsina.

Mecanismo de hidrólise catalisada por PLA2 O PLA2 também pode ser caracterizado como tendo um canal que apresenta uma parede hidrofóbica na qual resíduos de aminoácidos hidrofóbicos, como Phe, Leu e Tyr, servem para ligar o substrato. Outro componente do PLA2 são as sete pontes dissulfeto que influenciam na regulação e dobragem estável de proteínas.[6]

Efeitos biológicos[editar | editar código-fonte]

A ação do PLA2 pode liberar histamina dos mastócitos peritoneais de ratos.[7] Também causa liberação de histamina em basófilos humanos.[8]

Regulação[editar | editar código-fonte]

Devido à importância do PLA2 nas respostas inflamatórias, a regulação da enzima é essencial. O PLA2 é regulado pela fosforilação e pelas concentrações de cálcio. O PLA2 é fosforilado por um MAPK na Ser-505. Quando a fosforilação é acoplada a um influxo de íons cálcio, o PLA2 fica estimulado e pode translocar para a membrana para iniciar a catálise.[9]

A fosforilação do PLA2 pode ser resultado da ligação do ligante aos receptores, incluindo: Receptores 5-HT2[10] mGLUR1[11] receptor de bFGF[12] Receptor de IFN-α [13] Receptor de IFN-γ [14] No caso de uma inflamação, a aplicação de glicocorticóides regula positivamente (mediada no nível do gene) a produção da proteína lipocortina que inibe o PLA2 e reduz a resposta inflamatória.

Relevância em distúrbios neurológicos[editar | editar código-fonte]

Nas células cerebrais normais, a regulação da PLA2 é responsável pelo equilíbrio entre a conversão do ácido araquidônico em mediadores pró-inflamatórios e sua reincorporação na membrana. Na ausência de regulação estrita da atividade do PLA2, é produzida uma quantidade desproporcional de mediadores pró-inflamatórios. O estresse oxidativo induzido resultante e a neuroinflamação são análogos a doenças neurológicas, como doença de Alzheimer, epilepsia, esclerose múltipla, isquemia. Os lisofosfolípides são outra classe de moléculas liberadas da membrana que são predecessoras a montante dos fatores ativadores de plaquetas (PAF). Níveis anormais de PAF potente também estão associados a danos neurológicos. Um inibidor enzimático ideal teria como alvo específico a atividade do PLA2 nas membranas das células neurais, já sob estresse oxidativo e inflamação potente. Assim, inibidores específicos da PLA2 cerebral podem ser uma abordagem farmacêutica para o tratamento de vários distúrbios associados a trauma neural.[15] O aumento da atividade da fosfolipase A2 é uma reação de fase aguda que aumenta durante a inflamação, que também é exponencialmente maior nas hérnias do disco lombar em comparação com a artrite reumatóide.[16] É uma mistura de inflamação e substância P que são responsáveis para dor.[17] O aumento da fosfolipase A2 também foi associado a distúrbios neuropsiquiátricos, como esquizofrenia, e distúrbios generalizados do desenvolvimento (como o autismo), embora os mecanismos envolvidos não sejam conhecidos.[18]

Referências

  1. 1. Dennis EA (maio de 1994). "Diversity of group types, regulation, and function of phospholipase A2". The Journal of Biological Chemistry. 269 (18): 13057–60. PMID 8175726.
  2. Nicolas JP, Lin Y, Lambeau G, Ghomashchi F, Lazdunski M, Gelb MH (março de 1997). "Localization of structural elements of bee venom phospholipase A2 involved in N-type receptor binding and neurotoxicity". The Journal of Biological Chemistry. 272 (11): 7173–81. doi:10.1074/jbc.272.11.7173. PMID 9054413.
  3. Argiolas A, Pisano JJ (novembro de 1983). "Facilitation of phospholipase A2 activity by mastoparans, a new class of mast cell degranulating peptides from wasp venom". The Journal of Biological Chemistry. 258 (22): 13697–702. PMID 6643447.
  4. Cox, Michael; Nelson, David R.; Lehninger, Albert L (2005). Lehninger principles of biochemistry (4th ed.). San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.
  5. PDB: 1FXF; Pan YH, Epstein TM, Jain MK, Bahnson BJ (janeiro de 2001). "Five coplanar anion binding sites on one face of phospholipase A2: relationship to interface binding". Biochemistry. 40 (3): 609–17. doi:10.1021/bi002514g. PMID 11170377.
  6. PDB: 1FXF; Pan YH, Epstein TM, Jain MK, Bahnson BJ (January 2001). "Five coplanar anion binding sites on one face of phospholipase A2: relationship to interface binding". Biochemistry. 40 (3): 609–17. doi:10.1021/bi002514g. PMID 11170377.
  7. Choi SH1, Sakamoto T, Fukutomi O, Inagaki N, Matsuura N, Nagai H, Koda A. "Pharmacological study of phospholipase A2-induced histamine release from rat peritoneal mast cells". J Pharmacobiodyn. 1989 Sep;12(9):517-22.
  8. Morita Y, Aida N, Miyamoto T. "Role of phospholipase A2 activation in histamine release from human basophils". Allergy. 1983 Aug;38(6):413-8.
  9. Leslie CC (julho de 1997). "Properties and regulation of cytosolic phospholipase A2". The Journal of Biological Chemistry. 272 (27): 16709–12. doi:10.1074/jbc.272.27.16709. PMID 9201969.
  10. Jump up to:a b c d e Walter F. Boron (2003). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. p. 103. ISBN 1-4160-2328-3.
  11. Jump up to:a b c d e Walter F. Boron (2003). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. p. 103. ISBN 1-4160-2328-3.
  12. Jump up to:a b c d e Walter F. Boron (2003). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. p. 103. ISBN 1-4160-2328-3.
  13. Jump up to:a b c d e Walter F. Boron (2003). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. p. 103. ISBN 1-4160-2328-3.
  14. Jump up to:a b c d e Walter F. Boron (2003). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. p. 103. ISBN 1-4160-2328-3.
  15. Farooqui AA, Ong WY, Horrocks LA (setembro de 2006). "Inhibitors of brain phospholipase A2 activity: their neuropharmacological effects and therapeutic importance for the treatment of neurologic disorders". Pharmacological Reviews. 58 (3): 591–620. doi:10.1124/pr.58.3.7. PMID 16968951.
  16. Bell JG, MacKinlay EE, Dick JR, MacDonald DJ, Boyle RM, Glen AC (outubro de 2004). "Essential fatty acids and phospholipase A2 in autistic spectrum disorders". Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. 71 (4): 201–4. doi:10.1016/j.plefa.2004.03.008. PMID 15301788.
  17. Bell JG, MacKinlay EE, Dick JR, MacDonald DJ, Boyle RM, Glen AC (outubro de 2004). "Essential fatty acids and phospholipase A2 in autistic spectrum disorders". Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. 71 (4): 201–4. doi:10.1016/j.plefa.2004.03.008. PMID 15301788.
  18. Bell JG, MacKinlay EE, Dick JR, MacDonald DJ, Boyle RM, Glen AC (outubro de 2004). "Essential fatty acids and phospholipase A2 in autistic spectrum disorders". Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. 71 (4): 201–4. doi:10.1016/j.plefa.2004.03.008. PMID 15301788.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]