| 释义 |
【磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C】
拼译：phospholipasec
C(PI－PLC，EC3．1．4．10)广泛分布于动物、植物体内和细菌中，作用于肌醇磷脂的一类磷酸二酯酶。其分解产物是甘油二酯(DG)和肌醇磷酸盐(如三磷酸肌醇IP3)。DG和IP3是双信息途径中的第2信使。PI－PLC是该信息途径的开关酶，直接控制C激酶(PKC)活化，促进胞内Ca2+库释放Ca2+，最终导致细胞的各种效应。故对PI－PLC的研究已成为生物学等领域的重大课题。 1953年，斯隆－斯坦利(G．H．Sloane－Stanley)第1个报道了从脑组织神经细胞液中提取的Pl－PLC，其活化需Ca2+。最适H+浓度，为弱酸性。此后相继发现几种细菌分泌PI－PLC以及膜结合的PI－PLC。1981年由鼠肝胞液纯化出PI－PLC(70kda)。从羊精囊中获得免疫学性质不同的两种PI－PLC。还发现牛血小板、牛胸腺细胞等均具有性质各异的PI－PLC。由此推断，PI－PLC可能是结构不同的一组同功酶。由于对PI－PLC的基质及纯化方法的不断改进，格里芬(O．H．Griffith，1991)cDNA克隆、单克隆抗体等方法的应用，对PIPLC结构、性质等进行了大量研究。已证实PI－PLC为一个大家族，包括结构、性质不同的四组(α、β、γ、6)同功酶(S．G．Rhee1989)。β、γ、6组PI－PLC同功酶的氨基酸序列中有两个区域(I、Ⅱ)为催化功能区，如其中之一被破坏将导致PI－PLC完全失活〔(A．Bristio1)1988〕。PI－PLCα一级结构与前3种有明显差异，其N－末端24个氨基酸残基可能与膜连接有关(C．F．Bennett1988)，如破坏此区段，则可导致PI－PLCa由膜转运至胞液。PIPLCβ、γ、δ氨基末端缺乏以上区域，但仍有大量PI－PLCβ、γ、δ与膜相接，这可能是通过G蛋白(Gp)固定于膜上。1990年，梅尔德姆(E．Meldrum)从牛脑纯化的一种PI－PLC(85kd)，其氨基酸顺序与PI－PLCδ相似，故命名为PI－PLCδ2。果蝇norpA基因编码的一种PI－PLC是β组成员，命名为PI－PLC norpA(B．T．Bloomquist，1988)。现将目前发现的PI－PLC同功酶总结如下表。表1 同功酶的分类表(E．Meldrum1991) 
1991年，亚马大对鼠神经系统PI－PLCβ、γ、δ进行了研究。除PI－PLC同功酶外，还有糖基PI－PLC，它可促进许多膜蛋白质及酶的释放(G．A．M．Cross 1987)。PI－PLC的基质特异性是研究此酶的重点之一。多数学者已证实，PI－PLC既可作用于磷脂酰肌醇(PI)，又可作用于磷脂酰肌醇4－磷酸(PIP)和磷脂酰肌醇4，5－二磷酸(PIP2)。当三者共存于生理Ca2+浓度下，PIP2为此酶的首选基质。对PIP2特异的PIPLC相继由曼恩(V．Manne，1987)，托马斯(G．M．H．Thomas，1991)证实。研究资料还证明PI－PLCβ1作用于PIP2和PI，两者Km相同，最大反应速度比为30∶1。说明PI－PLCβ1对PIP2具有较高的催化活性(M．Katan 1987)。PI－PLCδ于低Ca2+浓度体系中倾向于多磷酸肌醇脂。PI－PLC。(低Ca2+浓度)优先选择多磷酸肌醇脂进行催化。1989年L．A．Serunian报道PI－PLC对PI(3)P，PI(3．4)P2，PI(3．4．5)P3的作用。以上资料说明PI－PLC的特异性由于同功酶的种类及测活体系不同其表现有明显差异。1982年，舒克拉(S．D．Shukla)指出PI－PLC的分解产物为无环形及1∶2环形肌醇磷酸盐。PI－PLCβ1催化反应生成的环形肌醇磷酸盐最多，PI－PLCγ1最少。此产物的生成量不仅和PI－PLC同功酶的种类有关，还可随肌醇环上磷酸基的增加而减少。对双信息途径中PI－PLC活性调节的研究是探讨此途径作用机理的中心环节，也是难度较大的研究领域。现已证实PIPLC活性与受体种类、G蛋白(Gp)、酪氨酸蛋白激酶、PKC、cAMP蛋白质磷酸化等均有关。1983年，戈姆佩尔茨(B．D．Gomperts)首次用化合物48／80诱导组胺释放，证实PIPLC和Gp偶联。现已查明许多细胞如星形细胞瘤(J．R．Hepler，1986)、中性白细胞(C．D．Smith1986)等的PI－PLC与Gp偶联。实验资料证实HL60Gp的两个α亚基Giα2、Giα3如被百日咳毒素核糖基化，则可阻断PI－PLC的活化(P．Gierschik，1989)。说明对百日咳毒素敏感的Gp与PI－PLC的活化密切相关。但也有许多PI－PLC受体系统是通过百日咳毒素不敏感的Gp产生效应的(L．F．Brass 1987)。为了鉴定哪种PI－PLC与何种Gp偶联，进行了PI－PLC／Gp复合物的合并纯化实验(T．Wang，1988)。纯化实验所得27kd的蛋白质复合物．不仅具有GTP－rs活性，还能促进PIP2分解。说明此蛋白质还具有PI－PLC的活性。1989年，林登(J．Linden)报道一种Gpi与PI－PLC有关，但两者的偶联尚未完全证实。还有人证实PI－PLCβ1由Gq组的α亚基活化(S．J．Taylor，1991)。由于Gp是膜结合蛋白质，因此PI－PLC也应在膜上。但使人费解的是许多PI－PLC是从细胞液纯化出的(S．L．Hofmann，1982；C．F．Bennett，1987)。1987年，K．Y．Lee第1个证实牛脑的膜结合PI－PLC与细胞液PI－PLCβ是同一种酶。因此推断细胞液和膜之间可能有一种机制转运PI－PLC(S．G．Rhee 1989)，使PI－PLC及时由胞液移至细胞膜，从而行使其在信息传递中的重要作用。磷酸化与PI－PLCγ的活性有关。此组PI－PLC通过几种酪氨酸激酶受体系统进行磷酸化。PDGF、EGF与相应受体结合不仅活化其固有的酪氨酸激酶，还可导致肌醇磷酸盐产量增高的事实(L．J．Pike，1987)以及酪氨酸激酶可直接作用于PI－PLC的实验(M．I．Wahl)均证明PI－PLC活化及酪氨酸激酶密切相关。cAMP对IP3的生成具有多重效应(P．McAtee，1989；N．E．Oleshaw，1988)可能和细胞内存在各种信息途径有关。PKC活化对PI－PLC活性具有负反馈的调节作用，因此PKC激动剂可抑制IP3的生成及Ca2+的动员(S．Krishnamurthi，1989)。尽管PI－PLC已成为世界范围内生物学及医学界的热门话题，但仍有许多问题没有弄清。如在多个信息分子、多种信息途径介导的各种细胞效应中，PI－PLC是如何对不同偶联系统进行选择的，不同PI－PLC同功酶在不同细胞或同一细胞不同部位，以哪些不同方式进行表达，其他第2信使以及Ca2+等如何对PIPLC活性进行正向、逆向调节等。这些都是急待解决的问题。可望能用抗体cDNA等方法对PI－PLC及其相应膜受体、Gp的共同表达进行研究，对有关PI－PLC活性的蛋白质有更多的了解，从而能更深入地理解信息传递的分子机理。【参考文献】：1 Shukla S D. Life Sciences,1982,30:1323～13352 Cross G A M. Cell, 1987,48:179 ～ 1813 Rhee S G,et al. Science,1989,244:546～5504 Meldrum E,et al. Bolchim Biophys Acta, 1991,1092: (1) : 49～715 Griffith O H, et al. Methods in Enzymology, 1991,197: 493 ～503(哈尔滨医科大学肿瘤研究所彭愈生、马红撰；张乃忠审) |