磷脂酶A2

磷脂酶A₂（PLA₂）代表的是一类可水解甘油磷脂的sn-2酯以产生脂肪酸和溶血磷脂的酶。目前已知的是，其中一些酶可在哺乳动物细胞中释放花生四烯酸以用于类花生酸的生物合成，因此PLA₂抑制剂的开发引起了相当大的兴趣。基于氨基酸序列，现有超过12种不同的哺乳动物PLA₂以及多种非哺乳动物的形式，它们被归类为具有多个亚组的14个组别。

由于天然存在的磷脂几乎不溶于水，因此PLA₂必须与脂质-水界面结合才能与其底物接触，并且已经明确的是会在该界面发生催化作用（界面催化作用）。包括抑制数据在内的动力学数据的解释必须谨慎对待，并且事实上许多先前报道的PLA₂抑制剂都是通过非特异性机制起作用的。问题之一在于底物会形成界面，而且抑制剂可能会潜在地分配到膜相中。因此，通过使用微摩尔量的底物而由微摩尔量的化合物对PLA₂的抑制是可能发生的，因为大部分界面可能会被抑制剂所占据。这可能会改变界面的物理性质，引起酶从膜上解吸到水相中，从而导致非特异性抑制。通过这种非特异性机制起作用的抑制剂显然对研究PLA₂在复杂细胞过程中的作用没有帮助。在那些与PLA₂的活性位点紧密结合而因此通过特定机制起作用的抑制剂中，PLA₂基团特异性的问题很重要。

目前，共鉴定出了10组哺乳动物分泌型PLA₂，即s-PLA₂。IB组PLA2，也称为胰腺PLA₂，不仅可作为消化液的一部分发挥功能来水解膳食磷脂，还可存在于脾脏等非消化组织中发挥未知的功能。IIA组PLA₂是首先被鉴定出来的非胰腺型哺乳动物PLA₂，它是滑液和血小板的一种成分。该酶是促炎的，显示出了有效的杀菌特性，也是开发包括抗脓毒剂在内的抗炎剂的一种靶标。IIC、IID、IIE、IIF、III、X、XIIA和XIIB组分泌型PLA₂是通过重组DNA技术而被发现的。IIC组基因在小鼠中具有功能但在人体中是一个假基因。XIIB组最好的定义是作为一种分泌型PLA₂样蛋白，因为它带有一种关键催化残基的天然突变，使该蛋白缺乏磷脂酶活性。这些近期发现的分泌型PLA₂的功能都是未知的。V组PLA₂，也是在DNA水平被发现的，是一种分泌自巨噬细胞以及其他一系列可能细胞的活性酶。近期的基因破坏研究表明，该酶可在花生四烯酸释放于受刺激的巨噬细胞中发挥作用。所有这些分泌型PLA₂都具有相似的尺寸、三维结构和活性位点残基（除了上述提到的XIIB组）。它们需要亚毫摩尔量的钙才能发挥催化活性。

哺乳动物细胞还含有两种作用于长链磷脂的细胞内酶。IVA组PLA₂会对微摩尔的钙作出响应而从胞质溶胶迁移到内膜，并显示出对含花生四烯酸磷脂的特异性。大量研究表明，该酶（又称cPLA2a）可从膜磷脂中释放花生四烯酸用于类花生酸的生物合成。近期已在基因组中鉴定除了cPLA_2a的同源基因，但其功能未知。已有人提出非钙依赖型的VI组PLA₂可能会参与到磷脂重塑、胰岛素从b细胞的分泌以及操纵性钙通道的钙进入。VII和VIII组PLA₂对具有短sn-2链的磷脂具有高度特异性，被认为可通过水解sn-2酯来终止血小板活化因子的作用并作用于氧化的磷脂。

表1和表2包含公认的调节因子和其他信息。有关其他产品列表，请参阅下面的 “类似产品”部分。

表1. 公认的调节因子和其他相关信息

基团	IB （P8913, P6534)a	IIA、IIC、IID、IIE和IIF	III	IV	V
来源b	哺乳动物	哺乳动物 （IIC基因在小鼠中具有作用但在人体中是一个假基因）	哺乳动物 蜜蜂和黄蜂毒液	哺乳动物	哺乳动物
分泌型或胞浆型	分泌型	分泌型	分泌型	胞浆	分泌型
结构信息	133 aa（人体） 多个二硫键	~130 aa 多个二硫键 IIF具有一个C末端延伸	哺乳动物酶具有一个~16 kDa的III组PLA2结构域和长N末端和C末端延伸	749 aa（人体）α-同源基因 近期已发现了数个新的同源基因	118 aa（人体） 多个二硫键
分子量(kDa)	13 - 15	13 - 17	55（哺乳动物） 18（毒液）	80-85（α-同源基因）	14
辅因子	µM – mM Ca2+对于活性位点底物结合和催化是必需的e	µM – mM Ca2+对于活性位点底物结合和催化是必需的e	µM – mM Ca2+对于活性位点底物结合和催化是必需的e	亚至低mM Ca2+对于膜结合是必需的 γ-同源基因不需要Ca2+	µM – mM Ca2+对于活性位点底物结合和催化是必需的e
紧密结合抑制剂c	HK系列sn-2-酰胺磷脂 吲哚类似物f	HK系列sn-2-酰胺磷脂 吲哚类似物e	HK系列sn-2-酰胺磷脂 吲哚类似物e	HK系列sn-2-酰胺磷脂 吲哚类似物f	HK系列sn-2-酰胺磷脂 吲哚类似物e
对照化合物	HK系列的对映体 某些吲哚类似物	HK系列的对映体 某些吲哚类似物	HK系列的对映体 某些吲哚类似物	AACOCH3	HK系列的对映体 某些吲哚类似物
抑制剂特异性	多种IB组抑制剂可抑制其他分泌型PLA2se	多种II组抑制剂可抑制其他分泌型PLA2se	多种III组抑制剂可抑制其他分泌型PLA2se	AACOCF3（A231）和MAFP也可抑制VI组PLA2S	多种V组抑制剂可抑制其他分泌型PLA2se
组织表达b	胰液 脾脏 肺	多种哺乳动物组织 组织表达是部分重叠的	肾脏 心脏 肝脏 骨骼肌	大多数哺乳动物组织	巨噬细胞 肺
生理功能d	膳食磷脂的消化	杀菌活性（IIA） IIC、IID、IIE和IIF的功能未知	不详	激动剂触发的花生四烯酸释放用于类花生酸和血小板活化因子生成（α-亚型） 其他亚型的功能是未知的	促进花生四烯酸释放以产生类花生酸 cPLA2功能的增强
疾病关联性d	小鼠 IB缺陷型小鼠表现了对肥胖的耐受	败血症和炎症，可能是关节炎（IIA）	不详	与脂质介导因子产生有关的炎症和过敏	不详

表2. 公认的调节因子和其他相关信息

基团	VI	VII	VIII	X	XIIA
来源b	哺乳动物	人体血浆	牛大脑	哺乳动物	哺乳动物
分泌型或胞浆型	胞浆	分泌型	胞浆	分泌型	分泌型
结构信息	iPLA2a亚型是一种752 aa（人体） 已知有多种亚型和剪接体形式	420 aa（人类）	230 aa（牛γ-亚基）	123 aa（人体）	167 aa（人体） 多个二硫键
分子量(kDa)	iPLA2a亚型80 - 85	45	29	14	19
辅因子	无 可能会被ATP所增强	不详	不详	µM – mM Ca2+对于活性位点底物结合和催化是必需的e	µM – mM Ca2+对于活性位点底物结合和催化是必需的e
紧密结合抑制剂c	BEL（B1552） AACOCF3（A231） MAFP	来自GSK的专有抑制剂	不详	AACOCF3（A231） MAFP 苯乙酮及相关化合物	不详
对照化合物	对映体BEL（B1552）对于多种iPLA2亚型具有不同的特异性	不详	不详	HK系列的对映体 某些吲哚类似物	不详
抑制剂特异性	AACOCF3（A231）和MAFP也会抑制cPLA2α	不详	不详	多种IB组抑制剂可抑制其他分泌型PLA2se	不详
组织表达b	表达于多种哺乳动物组织中	人体血浆 一种亚型表达于哺乳动物胞浆中	脑	多种哺乳动物组织	多种哺乳动物组织
生理功能d	操纵性钙通道的钙进入 胰岛素分泌 磷脂酰基链重塑	血清形式可降解血小板活化因子和具有氧化脂肪酰基链的磷脂	不详	不详	不详
疾病关联性d	不详	不详	引起Miller-Dieker综合征的突变	不详	不详

脚注

a) 该表中未包括来自非哺乳动物来源的多种其他PLA₂，包括蛇和昆虫毒液中的PLA₂，如眼镜蛇和环蛇毒液（P7778）、响尾蛇和蜜蜂毒液（P9279）中的IA组酶。

b) 仅部分罗列了相关的物种和组织分布。

c) 仅罗列了那些已显示出可与PLA₂活性位点特异性结合的抑制剂（参见文本获取更多讨论）；列表不一定全面。

d) 生理功能和疾病关联性的列表只是部分的，因为PLA₂的功能正在被积极研究中，并且在许多情况下仍未解决。

e) 参见Singer et al., J Biol. Chem., 277, 48535-49 (2002).

f) 参见Smart, B.P., et al., Bioorg.Med. Chem., 12, 1737-1749 (2004).

缩写：

AACH(OH)CF3：2-羟基-1,1,1-三氟-6,9,12,15-二十碳四烯
AACOCF3：2-氧代-1,1,1-三氟-6,9-12,15-二十碳四烯
AACOCH3：2-氧代-6,9,12,15-二十碳四烯
BEL：(E)-6-（溴亚甲基）四氢-3-（1-萘基）-2H-吡喃-2-酮
MAFP：4,7,10,13-十八碳烯基氟膦酸甲酯
SB-222657：N- [6-（4-氯苯基）己基] -2-氧代-4-[（S）-（苯甲基）亚磺酰基] -1-氮杂环丁烷乙酰胺
SB-223777：N- [6-（4-氯苯基）己基] -2-氧代-4-[（S）-（苯甲基）亚磺酰基] -1-氮杂环丁烷乙酰胺

参考文献

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