A fosfolipase refere-se a um grupo ubíquo de enzimas que hidrolisam fosfolípidos que são os componentes maioritários das membranas celulares.
Existem algumas fosfolipases que têm a capacidade de catalisar a hidrólise de outras moléculas lipofílicas (como os triglicéridos) para além dos fosfolípidos. Outras fosfolipases apresentam especificidade de substrato apenas para espécies fosfolipídicas.
Fosfolípidos – o substrato das fosfolipases
Os fosfolípidos são os principais componentes estruturais das membranas da célula, nomeadamente a membrana plasmática e a membrana que envolve certos organelos das células eucariotas como o invólucro nuclear, o retículo endoplasmático e o complexo de Golgi.
O processamento enzimático dos fosfolípidos pelas fosfolipases converte estas moléculas em mediadores lipídicos ou mensageiros secundários (como o diacilglicerol, o ácido fosfatidico e o ácido araquidónico) que desempenham um papel fundamental na transdução de sinal, no tráfico membranar, na proliferação celular e na apoptose.
Os fosfolípidos, também designados glicerofosfolípidos, são moléculas constituídas por quatro componentes diferentes:
- Uma molécula de glicerol, por sua vez, constituído por três carbonos. A esta molécula se ligam os outros três componentes;
- Um ácido gordo não polar ligado ao glicerol por uma ligação éster;
- Outro ácido gordo não polar ligado ao glicerol por uma ligação éster;
- Um grupo fosfato ligado a um grupo polar.
Existem quatro tipos de fosfolipases
A classificação das fosfolipases se baseia no local de clivagem na molécula de fosfolípido (ver Figura 1). Assim, temos quatro classes de fosfolípidos ordenados de A a D:
- A fosfolipase A (PLA) – são acil-hidrolases que são subdivididas em PLA1 que hidrolisa a primeira ligação acil éster e PLA2 que hidrolisa a segunda ligação acil éster.
- A fosfolipase B (PLB) – são enzimas capazes de hidrolisar ambas ligações acil éster.
- A fosfolipase C (PLC) – são enzimas que clivam a ligação glicerofosfato.
- A fosfolipse D (PLD) – é a enzima que remove o grupo polar que está ligado ao grupo fosfato.
As fosfolipases C e D são fosfodiesterases porque hidrolisam uma ligação fosfodiéster do fosfolípido.
Figura 1 – As ligações no fosfolípido hidrolisadas pelos diferentes tipos de fosfoslipases. Adaptado de Fickers et al. (2008).
A fosfolipase C e D geram mensageiros secundários
A fosfolipase C consiste em 13 isoenzimas que estão divididas em seis subfamílias (β, γ, δ, ε, ζ e η).
A fosfolipase C ativada catalisa a hidrólise do inositol-4,5-bisfosfato (PIP2) na membrana e produz os segundos mensageiros diacilglicerol (DAG) e Inositol trifosfato (IP3). O diacilglicerol (que permanece embebido na membrana) e o 1,4,5-trifosfato (que é libertado no citosol) iniciam uma sequência de reações através da ativação da proteína cinase C (PKC) e da libertação intracelular de cálcio, respetivamente.
Já a fosfolipase D apresenta duas isoformas (nos mamíferos) e atua sobre a fosfotidilcolina e produz ácido fosfatídico e colina solúvel. O ácido fosfatídico têm sido implicado na regulação de uma série diversificada de processos celulares incluindo a inflamação, o controlo do transporte pelas membranas intracelulares, a estimulação neuronal e cardíaca, a migração celular e a resistência à quimioterapia.
References:
- Chap, H. (2016). Forty five years with membrane phospholipids, phospholipases and lipid mediators: A historical perspective. Biochimie, 125: 234-249.
- Fickers, P., Destain, J., Thonart, P. (2008). Les lipases sont des hydrolases atypiques: principales caractéristiques et applications. Biotechnol. Agron. Soc. Environ., 12 (2): 119-130.
- Phospholipases. (2011). In AOCS Lipid Library. Retrieved July 13, 2016, from http://lipidlibrary.aocs.org/Biochemistry/content.cfm?ItemNumber=39190
- Vance, D. E., & Vance, J. E. (Eds.). (2002). Biochemistry of lipids, lipoproteins, and membranes (4th ed.). Amsterdam: Elsevier.
