亲磷脂酸磷酯酶a1研究进展

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1、亲磷脂酸磷酯酶A1研宄进展左晓臣苏何玲刘永明(桂林医学院生物化学与分子生物学教研室广丙桂林541004)【摘要】亲磷脂酸磷脂酶A1(PA-PLA1)在细胞内水解磷脂酸分子上sn-1脂肪酸生成sn-2-脂酰溶血磷脂酸，从而影响脂类信号分子磷脂酸和溶血磷脂酸的信号转导，提示该酶在细胞的信号转导中发挥重要的作用。木文拟就有关PA-PLA1的基因克隆，一级结构特点，酶学特性以及生理功能的研宄作一综述。【关键词】亲磷脂酸磷脂酶A1磷脂酸溶血磷脂酸信号转导【中图分类号】R392.ll【文献标识码】A【文章编

2、号】2095-1752(2012)10-0129-02亲磷脂酸磷脂酶Al(phosphatidicacid-preferringphospholipaseAl，PA-PLA1)生理条件下对磷脂酸(phosphatidicacid,PA)具有高度的亲和性，在细胞内水解PA分子上sn-1脂肪酸生成sn-2-脂酰溶血磷脂酸(lysophosphatidicacid,LPA)。PA和LPA是细胞内重要的脂类信号分子，其信号转导涉及细胞生长、增殖、囊泡输送和激素应答等多种细胞过程。PA-PLA1活性影响细

3、胞内PA和LPA信号水平，提示该酶在细胞的信号转导中发挥重要的作用。近年来，随着牛PA-PLA1被分离，纯化与克隆，该酶的功能研究己见端倪。木文拟就有关PA-PLA1的基因克隆，分子结构特点，酶学特性以及生理功能的研究作一综述。1PA-PLA1的克隆与组织分布牛PA-PLA1最先由华盛顿大学Glomset实验室报道［1］，并被从牛的睾丸组织中分离、纯化与克隆［2,3］。牛PA-PLA1基因编码一个由875个氨基酸残基组成的蛋白多肽，分子量为97576道尔顿，等电点5.61。PA-PLA1有特定的

4、组织分布，在成年牛的睾丸和脑组织中该酶具有较高的活性，其中成年牛睾丸组织的PA-PLA1活性比新生牛睾丸组织的PA-PLA1活性高10倍，而在心脏、肝脏、脾脏和血液中检测不到该酶的活性。PA-PLA1在成熟睾丸组织中的高活性被认为该酶可能涉及精子的生成［1］。2005年从人的肾脏组织克隆的人PA-PLA1基因(GenBankaccessionno.DQ315474),该基因定位于14q22,mRNA长2923bp，编码一个由745个氨基酸残基组成的蛋白多肽［4］。序列比对分析结果显示，人PA-P

5、LA1基因序列与牛PA-PLA1基因序列高度一致，氨基酸序列比对表明人、牛和鼠的PA-PLA1有很高的同源性。1PA-PLA1一级结构特点磷脂酶是脂肪酶超家族成员。系统进化分析显示，PA-PLA1在分子水平上不同于内皮脂肪酶、脂蛋白脂肪酶、肝脂肪酶、胰脂肪酶和亲磷脂酰丝氨酸脂肪酶，而与KIAA0725蛋白和pl25蛋白组成一个脂肪酶超家族中的亚家族。但KIAA0725蛋白和pl25蛋白的脂肪酶活性中心保守序列为GX-S-XG［5,6］,而牛PA-PLA1包含的保守序列为SX-S540-XG,在相

6、应位置出现的不是甘氨酸残基，而是丝氨酸残基。通过S540A突变研究，已确定保守序列SX-S540-XG中的丝氨酸540是牛PA-PLA1的亲核活性部位。人PA-PLA1相应的保守序列是Ser408-HIS-Ser410-LEU-Gly412,与牛PA-PLA1相似，亲核活性部位也是丝氨酸残基。功能域分析显示PA-PLA1的C-末端氨基酸序列可形成DDHD结构域，该结构域保守区含有大约180个氨基酸残基，包含金属离子结合位点。DDHD域绑定到酪氨酸激酶PYK2上，参与调控G蛋白偶联受体下游的钙离子

7、和磷酸肌醇的代谢［7,8］。此外，PA-PLA1序列有一个卷曲螺旋结构，该结构己被证实与该酶的四聚体形成有关［3】。PA-PLA1、KIAA0725p蛋白和pl25蛋白均是细胞内亲磷脂酸磷脂酶，但它们在细胞中有不同的细胞定位和生理功能［9］。KIAA0725蛋白奋助于从高尔基体到细胞膜高效的细胞转运，但并不涉及布雷菲德菌素A(brefeldinA)诱导的高尔基体内质网逆行转运。pl25蛋白与CopII包被成分Sec23蛋白相互作用，通过其N-末端富含脯氨酸的区域影响由内质网产生囊泡。pl25蛋白

8、过表达可导致这些膜区室的消散。因而表明pl25蛋白参与早期分泌过程。PA-PLA1与细胞膜相互作用，并对膜磷脂酸冇很高的活性，提示PA-PLA1影响到由磷脂酶D和甘油二酯激酶介导的依赖磷脂酸信号转导机制［10］。2PA-PLA1的酶学特性与生理功能PA-PLA1酶学特性主要涉及以下几个方面：(1)PA-PLA1对PA水解的亲和性是磷脂酰环己六醇(phosphatidylinositol，PI)的4倍，是磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine，PS)的5倍，是磷脂酰乙醇胺(phosph