fosfolipaasi A2

( 140k)

fosfolipaasi A2 on yksi intensiivisimmin tutkituista kalvoproteiineista, joka hydrolysoi Sn-2-asemassa olevat fosfolipidit muodostaen rasvahappo-ja lysofosfolipidituotteita. Nämä ovat pieniä proteiineja ja 3-D-rakenteet tunnetaan korkean resoluution useilla lajeilla. Fosfolipaasi A2-proteiinit ovat suuri farmaseuttinen huolenaihe, koska ne ovat vastuussa arakidonihapon vapautumisesta kalvoista, ja koska tämän rasvahapon myöhempi muuntuminen leukotrieeneiksi ja prostaglandiineiksi on osa tulehdusreaktiota.

entsyymillä on myös hyvin mielenkiintoisia yhteisvaikutuksia sen kalvon kanssa, johon se sitoutuu. Se aktivoituu jollain tavalla, kun se vuorovaikuttaa substraatin aggregoituneiden muotojen, kuten misellien tai kaksikerroksisten, kanssa. Elektrostaattisten ja hydrofobisten vuorovaikutusten epäillään liittyvän entsyymin sitoutumiseen kalvoon. Entsyymin ja kalvon kompleksirakenteesta tiedetään hyvin vähän ja miksi entsyymi reagoi paljon tehokkaammin sidottuaan substraattinsa aggregoituneessa muodossa.

olemme erityisen kiinnostuneita tutkimaan fosfolipaasi A2: n vuorovaikutusta solukalvon kanssa molekyylimallinnuksen ja molekyylidynamiikan avulla. Kiinnostavat kysymykset ovat: pinta-aktivaation mekanismi; pla2: n vuorovaikutus negatiivisesti varautuneiden lipidien kanssa; ja lipidien konformaatio-ja energeettiset ominaisuudet proteiini-kalvo-rajapinnassa. Simulaatiomme ovat ehdottaneet, että 2-3 lipidimolekyylin autioituminen tapahtuu, kun PLA liittyy tiukasti kalvoon ja voisi helpottaa substraatin sitoutumista, mikä lisää reaktionopeutta. Olemme myös laskeneet proteiinin mahdollisen pinnan kalvon pinnalla.

käytämme ohjattua molekyylidynamiikkamenetelmää tutkiaksemme ihmisen synoviaaliproteiinifosfolipaasi A2: n (PLA2) toimintaa lipidivesirajapinnassa. PLA2 sitoutuu kalvopintaan scoottaustilassa ja katalysoi fosfolipidien Sn-2-esterisidoksen hydrolyysireaktiota, joka myöhemmin johtaa kalvopinnan tuhoutumiseen. Varsinaisen katalyysin uskotaan tapahtuvan fosfolipidin imulla kalvon pinnalta PLA2: n h ydrofobiseen kanavaan, jossa reaktio tapahtuu. Tämän imun mekanismia ei juuri tunneta, ja sen oletetaan johtuvan polaarisen fosfolipidipääryhmän epävakaudesta PLA2: n sitoutumiskanavan hydrofobisessa ympäristössä. Tutkimme fosfolipidin suulakepuristusprosessia kahden pla2: n kytkentätavan osalta kalvopintaan, eli tiukasti ja l oosely-sidottuihin tiloihin. Hypoteesimme on, että ennen fosfolipidin ekstrudointia PLA2: n on muodostettava tiukasti sidottu kompleksi, kun taas löyhästi sitoutunut kompleksi ei saa johtaa katalyysiin.

tutkijat

• Sergei Izrailev
• Feng Zhou
• Klaus Schulten

julkaisut

– //W3C/ / DTD XHTML 1.0 Transitional / / EN ””http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd”>Publications Database Molecular dynamics study of the activation of phospholipase A2 on a membrane surface.Feng Zhou ja Klaus Schulten. PROTEINS: Structure, Function, and Genetics, 25:12-27, 1996.