fosfolipase A2

( 140K)

fosfolipase A2 is een van de meest intensief bestudeerde membraaneiwitten die fosfolipiden hydrolyseert op de SN-2-positie om vetzuur-en lysofosfolipideproducten te vormen. Dit zijn kleine proteã nen en de 3-D structuren zijn gekend aan hoge resolutie voor verscheidene species. Fosfolipase A2-eiwitten zijn van groot farmaceutisch belang omdat ze verantwoordelijk zijn voor de afgifte van arachidonzuur uit membranen en omdat de daaropvolgende omzetting van dit vetzuur in leukotriënen en prostaglandinen deel uitmaakt van de ontstekingsreactie.

het enzym vertoont ook zeer interessante interacties met het membraan waarop het zich bindt. Het wordt op één of andere manier geactiveerd wanneer het met geaggregeerde vormen van het substraat, zoals in micellen of in bilagen in wisselwerking staat. De elektrostatische en hydrophobic interactie worden verdacht om bij de band van het enzym aan het membraan te zijn betrokken. Er is weinig bekend over de complexe structuur van het enzym-membraan en waarom het enzym veel efficiënter reageert zodra het zijn substraten in een geaggregeerde vorm bindt.

We zijn in het bijzonder geïnteresseerd in het bestuderen van de interactie van fosfolipase A2 met het celmembraan door middel van moleculaire modellering en moleculaire dynamica. De vragen van belang zijn: het mechanisme van de oppervlakteactivering; de interactie van PLA2 met negatief geladen lipiden; en de conformationele en energetische eigenschappen van de lipiden in de eiwit-membraaninterface. Onze simulaties hebben gesuggereerd dat een desolvatie van 2-3 lipidemoleculen optreedt wanneer PLA nauw verbonden is met het membraan, en de binding van het substraat kan vergemakkelijken, waardoor de reactiesnelheid wordt verhoogd. We hebben ook het potentiële oppervlak van het eiwit op membraanoppervlak berekend.

we gebruiken de gestuurde moleculaire dynamica methode om de werking van humaan synoviaal eiwit fosfolipase A2 (PLA2) op het lipide water interface te onderzoeken. PLA2 bindt aan een membraanoppervlak in een scooting-modus en katalyseert de hydrolysereactie van de SN-2 esterbinding van fosfolipiden die vervolgens resulteert in de vernietiging van membraanoppervlak. De daadwerkelijke katalyse wordt verondersteld om door de Zuiging van een phospholipid van de membraanoppervlakte in het H ydrophobic kanaal van PLA2 te worden geïnit it ist iated waar de reactie plaatsvindt. Het mechanisme van deze afzuiging wordt weinig begrepen en verondersteld te worden veroorzaakt door destabilisatie van de polaire fosfolipide hoofdgroep door de hydrofobe omgeving van het bindkanaal van PLA2. Wij onderzoeken het proces van extrusie van de fosfolipide voor twee wijzen van koppeling van PLA2 aan het membraanoppervlak, d.w.z., strak en L oosely gebonden wijzen. Onze hypothese is dat voorafgaand aan het extruderen van de fosfolipide, PLA2 het strak gebonden complex moet vormen, terwijl het losjes gebonden complex niet tot katalyse zou moeten leiden.

onderzoekers

• Sergei Izrailev
• Feng Zhou
• Klaus Schulten

publicaties

– / / 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 en Klaus Schulten. PROTEINS: Structure, Function, and Genetics, 25: 12-27, 1996.