Fosfolipase C

Fosfolipase C (afgekort tot PLC, van het Engelse Phospholipase C) is een klasse van enzymen die fosfolipiden net voor de fosfaatgroep splitsen. De fosforylering en defosforylering van bio-organische verbindingen is een cruciaal proces bij de signaaltransductie in eukaryote cellen. Zodoende spelen enzymen zoals fosfatasen en fosfolipasen hierbij een belangrijke rol.

Driedimensionaal model van een fosfolipase C, namelijk PLCD1.

Algemene structuurformule van een fosfolipide met aanduiding van de verschillende bindingen die gesplitst worden door fosfolipasen.

Types

Er bestaan 13 soorten fosfolipase C-enzymen, die naargelang hun structuur geclassificeerd worden als zes types (met name β, γ, δ, ε, ζ en η). Deze enzymen worden allen aangeduid met een specifieke lettercode:

• Bèta (β): PLCB1, PLCB2, PLCB3 en PLCB4
• Gamma (γ): PLCG1 en PLCG2
• Delta (δ): PLCD1, PLCD3 en PLCD4
• Epsilon (ε): PLCE1
• Zèta (ζ): PLCZ1
• Èta (η): PLCH1 en PLCH2

Verder zijn er nog twee fosfolipase C-achtige enzymen, namelijk PLCL1 en PLCL2.

Werking

De interactie tussen een hormoon en zijn receptor kan het membraangebonden fosfolipase C activeren. Doorgaans zijn dergelijke receptoren G-proteïnegekoppelde receptoren, die geactiveerd worden door onder andere serotonine, noradrenaline, adrenaline en verschillende alkaloïden (waaronder opioïden).

Door activatie van fosfolipase C wordt het fosfolipide fosfatidylinositol-4,5-bisfosfaat in het celmembraan gesplitst in 2 secundaire metabolieten: inositoltrifosfaat (IP₃) en diacylglycerol (DAG). Het diacylglycerol blijft gebonden aan het membraan, terwijl het inositoltrifosfaat vrijkomt in het cytosol. Deze verbinding diffundeert en bindt aan specifieke IP₃-receptoren, in het bijzonder calciumkanalen in het glad endoplasmatisch reticulum. Dit heeft tot gevolg dat de cytosolische concentratie aan calciumionen (Ca²⁺) toeneemt, waardoor een cascade aan intracellulaire signalen wordt geïnduceerd. Bovendien treedt tussen het membraangebonden diacylglycerol en de vrijgekomen calciumionen een interactie op, die het proteïnekinase C activeert. Dit kinase fosforyleert andere moleculen, zodat een welbepaalde cellulaire activiteit wordt gestart.

Uiteindelijk wordt diacylglycerol gehydrolyseerd tot arachidonzuur. Dit is de precursor voor prostaglandinen, die de hormoonfunctie kunnen beïnvloeden.