la Fosfolipasa A2

(140K )

La fosfolipasa A2 es una de las proteínas de membrana más estudiadas que hidroliza fosfolípidos en la posición sn-2 para formar ácidos grasos y productos lisofosfolípidos. Estas son proteínas pequeñas y las estructuras 3D son conocidas por su alta resolución para varias especies. Las proteínas de la fosfolipasa A2 son de gran preocupación farmacéutica, ya que son responsables de la liberación de ácido araquidónico de las membranas, y ya que la conversión posterior de este ácido graso en leucotrienos y prostaglandinas es parte de la respuesta inflamatoria.

La enzima también muestra interacciones muy interesantes con la membrana a la que se une. Se activa de alguna manera cuando interactúa con formas agregadas del sustrato, como en micelas o bicapas. Se sospecha que las interacciones electrostáticas e hidrofóbicas están implicadas en la unión de la enzima a la membrana. Se sabe muy poco de la estructura compleja enzima-membrana y por qué la enzima reacciona de manera mucho más eficiente una vez que se une a sus sustratos en una forma agregada.

Estamos particularmente interesados en estudiar la interacción de la fosfolipasa A2 con la membrana celular a través del modelado molecular y la dinámica molecular. Las preguntas de interés son: el mecanismo de activación de la superficie; la interacción de PLA2 con lípidos cargados negativamente; y las propiedades conformacionales y energéticas de los lípidos en la interfaz proteína-membrana. Nuestras simulaciones han sugerido que una desolvatación de 2-3 moléculas de lípidos ocurre cuando el PLA está estrechamente asociado con la membrana, y podría facilitar la unión del sustrato, aumentando la velocidad de reacción. También hemos calculado la superficie potencial de la proteína en la superficie de la membrana.

Estamos aplicando el método de dinámica molecular dirigida para investigar la acción de la proteína sinovial fosfolipasa A2 humana (PLA2) en la interfaz de agua lipídica. PLA2 se une a una superficie de membrana en modo de desplazamiento y cataliza la reacción de hidrólisis del enlace éster sn-2 de fosfolípidos que posteriormente resulta en la destrucción de la superficie de la membrana. Se cree que la catálisis real se inicia a través de la succión de un fosfolípido desde la superficie de la membrana hacia el canal h ydrofóbico de PLA2 donde tiene lugar la reacción. El mecanismo de esta succión es poco conocido y se supone que es causado por la desestabilización del grupo de cabeza de los fosfolípidos polares por el ambiente hidrofóbico del canal de unión de PLA2. Investigamos el proceso de extrusión del fosfolípido para dos modos de acoplamiento de PLA2 a la superficie de la membrana, es decir, modos de unión estrecha y l oosely. Nuestra hipótesis es que antes de extruir el fosfolípido, la PLA2 debe formar el complejo estrechamente unido, mientras que el complejo poco unido no debe conducir a la catálisis.

los Investigadores

• Sergei Izrailev
• Feng Zhou
• Klaus Schulten

Publicaciones

-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional/ / ES» «http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd»>Publications Estudio de dinámica molecular de la base de datos de la activación de la fosfolipasa A2 en una superficie de membrana.Feng Zhou y Klaus Schulten. PROTEINS: Structure, Function, and Genetics, 25:12-27, 1996.