fosfolipaza A2

( 140k)

fosfolipaza A2 jest jednym z najintensywniej badanych białek błonowych, które hydrolizuje fosfolipidy w pozycji sn-2, tworząc produkty kwasów tłuszczowych i lizofosfolipidów. Są to małe białka, a struktury 3-D są znane z wysokiej rozdzielczości dla kilku gatunków. Białka fosfolipazy A2 mają duże znaczenie farmaceutyczne, ponieważ są odpowiedzialne za uwalnianie kwasu arachidonowego z błon, a późniejsza konwersja tego kwasu tłuszczowego do leukotrienów i prostaglandyn jest częścią odpowiedzi zapalnej.

enzym wykazuje również bardzo ciekawe interakcje z błoną, na której się wiąże. Aktywuje się w jakiś sposób, gdy wchodzi w interakcję z zagregowanymi formami substratu, takimi jak micele lub dwuwarstwy. Podejrzewa się, że w wiązaniu enzymu z błoną biorą udział interakcje elektrostatyczne i hydrofobowe. Bardzo niewiele wiadomo o złożonej strukturze enzymu-błony i dlaczego enzym reaguje znacznie wydajniej, gdy wiąże swoje substraty w postaci zagregowanej.

jesteśmy szczególnie zainteresowani badaniem interakcji fosfolipazy A2 z błoną komórkową poprzez modelowanie molekularne i dynamikę molekularną. Przedmiotem zainteresowania są: mechanizm aktywacji powierzchni; interakcja PLA2 z ujemnie naładowanymi lipidami; oraz konformacyjne i energetyczne właściwości lipidów w interfejsie białko-błona. Nasze symulacje sugerują, że desolvation cząsteczek lipidowych 2-3 występuje, gdy PLA jest ściśle związany z błoną i może ułatwić Wiązanie substratu, zwiększając szybkość reakcji. Obliczyliśmy również potencjalną powierzchnię białka na powierzchni błony.

stosujemy metodę sterowanej dynamiki molekularnej w celu zbadania działania ludzkiej fosfolipazy białka maziowego A2 (PLA2) na styku wody lipidowej. PLA2 wiąże się z powierzchnią membrany w trybie scooting i katalizuje reakcję hydrolizy wiązania estrowego sn-2 fosfolipidów, co następnie prowadzi do zniszczenia powierzchni membrany. Uważa się, że faktyczna kataliza jest inicjowana przez zasysanie fosfolipidu z powierzchni membrany do kanału H ydrofobowego PLA2, gdzie zachodzi reakcja. Mechanizm tego zasysania jest mało poznany i przypuszcza się, że jest on spowodowany destabilizacją N polarnej grupy fosfolipidowej przez środowisko hydrofobowe kanału wiązania PLA2. Badamy proces wytłaczania fosfolipidu dla dwóch trybów łączenia PLA2 z powierzchnią membrany, tj. trybów ściśle i L oosely związanych. Nasza hipoteza jest taka, że przed wytłoczeniem fosfolipidu PLA2 musi tworzyć ściśle związany kompleks, podczas gdy luźno związany kompleks nie powinien prowadzić do katalizy.

śledczy

• Siergiej Izrailew
• Feng Zhou
• Klaus Schulten

publikacje

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