Фосфолипазы

ФОСФОЛИПАЗЫ (фосфатидазы), ферменты класса гидро-лаз, катализирующие гидролиз фосфоглицеридов. В зависимости от места действия на субстрат (позиционной специфичности) различают фосфолипазы A₁, A₂, С и D (хим. связи, к-рые гидролизуют эти фосфолипазы, показаны на ф-ле I); лизофосфолипиды расщепляются под действием фосфолипаз L (ф-ла II; существование позиционно специфичных фосфолипаз L₁ и L₂ не доказано). Фосфолипазы В - устаревшее назв. препаратов, обладающих активностью по типу фосфолипаз А и L.

X - остаток холина, серина, мио-инозита и др.; для фосфолипаз L₁ R²=C(O)R⁴, R³=H; для фосфолипаз L₂ R²=H, R³=C(O)R⁴

Каждое из семейств фосфолипаз неоднородно и включает ферменты, значительно отличающиеся по мол. массам, субъединичному составу и др. св-вам. Все фосфолипазы наиб. активно катализируют гидролиз на пов-сти раздела фаз фосфолипид - вода; медленно гидролизуют водорастворимые субстраты.

Фосфолипазы A₁ в большинстве своем - внутриклеточные ферменты, часто мембраносвязанные, не нуждаются в коферменте. Их мол. массы варьируют в пределах 15-90 тыс.; оптимальная каталитич. активность проявляется при рН 4,0 (для лизосо-мальных ферментов) или 8,0-9,5 (для ферментов микросом, плазматич. мембран и цитозоля); широко распространены в животных тканях (печень, сердце, мозг) и в микроорганизмах (Bacillus subtilis, В. megateiium, Mycobacter phlei, Escherichia coli).

Фосфолипазы A₂ - наиб, изученные представители фосфолипаз. Известны 3 группы фосфолипаз A₂: 1) ферменты ядов змей, рептилий и насекомых, существующие в виде большого кол-ва изоформ (см. Изофер-менты)\ 2) ферменты поджелудочной железы млекопитающих, продуцирующиеся в организме в виде зимогенов (предшественников с большей мол. массой) и активирующиеся трипсином; 3) внутриклеточные ферменты из крови и тканей животных, среди к-рых имеются как р-римые, так и мембра-носвязанные. Фосфолипазы A₂ первых двух подгрупп являются водорастворимыми ферментами с мол. м. 11-19 тыс. (нек-рые активны в виде димеров), обладают высокой стабильностью благодаря большому числу (6-7) дисульфидных связей; оптимальная каталитич. активность при рН 7,5-9,0; рI от 4,0 до 10,5; кофермент - Ca²⁺. Для мн. представителей этих подгрупп фосфолипаз известны первичная и пространственная структура; в активном центре обнаружены остатки гистидина и аспара-гиновой к-ты. Cв-ва внутриклеточных фосфолипаз A₂ (третья подгруппа) зависят от субклеточной локализации фермента. Их мол. м. 12-75 тыс.; оптимальная каталитич. активность при рН 4,2-9,0; нек-рые ферменты этой подгруппы не содержат коферментов.

Фосфолипазы L выделены из растений, микроорганизмов, яда пчел, тканей млекопитающих. Ферменты этой группы крайне неспецифичны, катализируют гидролиз разл. сложноэфирных связей, обладают литическим (разрушающим) действием по отношению к биол. мембранам (что обусловливает их токсичность). Мол. м. фосфолипаз L 15-65 тыс., они менее стабильны, чем фосфолипазы А; их оптимальная каталитич. активность проявляется при рН от 4,5 (лизосомальный фермент) до 10,0 (ферменты ядов); фосфолипазы L не имеют коферментов, не ингибируются этилендиамин-тетрауксусной к-той; нек-рые фосфолипазы L ингибируются диизопро-пилфторфосфатом и п-хлормеркурбензойной к-той; универсальные ингибиторы для всех фосфолипаз L - ПАВ.

Фосфолипазы С обнаружены у бактерий Clostridium, Bacillus и Pseudo-monas, а также в клетках млекопитающих (печень, мозг, поджелудочная железа). Для нек-рых из них характерна строгая специфичность по отношению к спиртовой группе молекулы субстрата, напр. к остатку холина (фосфолипазы C_x) и мио-инозита (фосфолипазы С_и). Мол. м. фосфолипаз С от 23 до 51 тыс., ионы Zn²⁺ являются для них коферментом и стабилизатором; оптимальная каталитич. активность при рН ок. 7 для фосфолипаз C_x и при рН < 7 для фосфолипаз С_и.

Фосфолипазы D обнаружены в растениях (овощи, водоросли), микроорганизмах и в тканях животных. Их мол. м. 90-116 тыс.; оптимальная каталитич. активность при рН 4,7-8,0. Катион-ные ПАВ ингибируют фосфолипазы D, анионные - активируют.

Помимо гидролитич. ф-ции фосфолипазы обладают трансацилазной (фосфолипазы A₁, A₂ и L) и транс фосфатидилазной (фосфолипазы Си D) активностью.

Фосфолипазы играют важную роль в обмене липидов в живых организмах. Их используют для определения структуры фосфо-глицеридов и места их локализации в мембранах.

Лит.: Брокерхоф X., Дженсен Р., Липолитические ферменты,пер. с англ., M., 1978, с. 242-356; Van den Bosch H., "Biochim. et Biophys. Acta", 1980, v. 604, № 2, p. 191-246; Dennis E. А., в кн.: The enzymes, 3 ed., v. 16, N. Y.- L., 1983, p. 307-53. T. В. Романова.