fosfolipas A2

( 140k)

fosfolipas A2 är ett av de mest intensivt studerade membranproteinerna som hydrolyserar fosfolipider vid SN-2-positionen för att bilda fettsyra och lysofosfolipidprodukter. Dessa är små proteiner och 3D-strukturerna är kända för hög upplösning för flera arter. Fosfolipas A2-proteiner är av hög farmaceutisk oro eftersom de är ansvariga för frisättningen av arakidonsyra från membran, och eftersom den efterföljande omvandlingen av denna fettsyra till leukotriener och prostaglandiner är en del av det inflammatoriska svaret.

enzymet visar också mycket intressanta interaktioner med membranet på vilket det binder. Det aktiveras på något sätt när det interagerar med aggregerade former av substratet, såsom i miceller eller i dubbelskikt. Elektrostatiska och hydrofoba interaktioner misstänks vara involverade i bindningen av enzymet till membranet. Mycket lite är känt om enzymmembrankomplexstrukturen och varför enzymet reagerar mycket mer effektivt när det binder dess substrat i en aggregerad form.

Vi är särskilt intresserade av att studera interaktionen mellan fosfolipas A2 och cellmembranet genom molekylär modellering och molekyldynamik. Frågorna av intresse är: mekanismen för ytaktivering; interaktionen mellan PLA2 och negativt laddade lipider; och de konformationella och energiska egenskaperna hos lipiderna i protein-membrangränssnittet. Våra simuleringar har föreslagit att en desolvation av 2-3 lipidmolekyler uppstår när PLA är tätt associerad med membranet och kan underlätta bindningen av substratet, vilket ökar reaktionshastigheten. Vi har också beräknat den potentiella ytan av proteinet på membranytan.

Vi tillämpar den styrda molekyldynamikmetoden för att undersöka verkan av humant synovialt proteinfosfolipas A2 (PLA2) vid lipidvattengränssnittet. PLA2 binder till en membranyta i ett scooting-läge och katalyserar hydrolysreaktionen av SN-2-esterbindningen av fosfolipider som därefter resulterar i förstöring av membranytan. Den faktiska katalys tros vara init iated genom sug av en fosfolipid från membranytan in i h ydrofoba kanal av PLA2 där reaktionen äger rum. Mekanismen för denna sugning är lite förstådd och antas orsakas av destabilizatio n av den polära fosfolipidhuvudgruppen av den hydrofoba miljön i bind-ing-kanalen i PLA2. Vi undersöker processen för extrudering av fosfolipiden för två lägen för koppling av PLA2 till membranytan, dvs tätt och oosely bundna lägen. Vår hypotes är att före extrudering av fosfolipiden måste PLA2 bilda det tätt bundna komplexet, medan det löst bundna komplexet inte bör leda till katalys.

utredare

• Sergei Izrailev
• Feng Zhou
• Klaus Schulten

publikationer

– //W3C/ / DTD XHTML 1.0 Transitional / / sv ”” http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd”>Publications databas molekylär dynamik studie av aktivering av fosfolipas A2 på en membranyta.Feng Zhou och Klaus Schulten. Proteiner: struktur, funktion och genetik, 25:12-27, 1996.