A disponibilidade de ácidos graxos ômega-3 versus ômega-6 é controlada pelas geometrias do sítio hidrofóbico da fosfolipase A 2 s

Fosfolipase A humana₂s (PLA₂) constituem uma superfamília de enzimas que hidrolisam a cadeia acil sn-2 de glicerofosfolipídios, produzindo lisofosfolipídios e ácidos graxos livres. Cada PLA₂ O tipo de enzima contribui para funções biológicas específicas com base em sua expressão, localização subcelular e especificidade do substrato. Entre o PLA₂ superfamília, a cPLA citosólica₂ enzimas, iPLA independente de cálcio₂ enzimas e sPLA secretado₂ enzimas estão implicadas em muitas doenças, mas uma questão central é a preferência por posições de dupla ligação em ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs) ocupando a posição sn-2 de fosfolipídios de membrana. Demonstramos que cada PLA₂ tem uma preferência única entre os ácidos graxos ômega-3 específicos ácido eicosapentaenóico (EPA) e ácido docosahexaenóico (DHA) e o ácido araquidônico ômega-6 (AA), que são os precursores da maioria dos eicosanóides pró-inflamatórios e anti-inflamatórios ou resolutivos e afins. oxilipinas. Surpreendentemente, descobrimos que a cPLA humana₂ prefere seletivamente AA, enquanto iPLA₂ prefere EPA e sPLA₂ prefere DHA como substrato. Determinamos a ligação ideal de cada substrato fosfolipídico no sítio ativo de cada PLA₂ explicar essas especificidades. Para investigar isso, utilizamos ensaios LC-MS/MS e GC/MS baseados em lipidômica recentemente desenvolvidos para determinar a especificidade da cadeia acil sn-2 em misturas de fosfolipídios. Realizamos simulações de dinâmica molecular (MD) em escala de tempo μs para revelar propriedades únicas do sítio ativo, especialmente como a acomodação hidrofóbica precisa da cadeia de acil sn-2 contribui para a estabilidade da ligação do substrato e a especificidade de cada PLA₂ para AA, EPA ou DHA. Este estudo fornece a primeira imagem abrangente da seletividade de substrato exclusiva de cada PLA₂ para ácidos graxos ômega-3 e ômega-6.