Phospholipase D

Phospholipase D catalyses the hydrolysis of the phosphodiester bond of glycerophospholipids to generate phosphatidic acid and a free headgroup. Phospholipase D activities have been detected in simple to complex organisms from viruses and bacteria to yeast, plants, and mammals. Although enzymes with broader selectivity are found in some of the lower organisms, the plant, yeast, and mammalian enzymes are selective for phosphatidylcholine. The two mammalian phospholipase D isoforms are regulated by protein kinases and GTP binding proteins of the ADP-ribosylation and Rho families. Mammalian and yeast phospholipases D are also potently stimulated by phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. This review discusses the identification, characterization, structure, and regulation of phospholipase D. Genetic and pharmacological approaches implicate phospholipase D in a diverse range of cellular processes that include receptor signaling, control of intracellular membrane transport, and reorganization of the actin cytoskeleton. Most ideas about phospholipase D function consider that the phosphatidic acid product is an intracellular lipid messenger. Candidate targets for phospholipase-D-generated phosphatidic acid include phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinases and the raf protein kinase. Phosphatidic acid can also be converted to two other lipid mediators, diacylglycerol and lyso phosphatidic acid. Coordinated activation of these phospholipase-D-dependent pathways likely accounts for the pleitropic roles for these enzymes in many aspects of cell regulation.Key words: phospholipase D, phosphatidic acid, GTP-binding proteins, membrane transport, cytoskeletal regulation.

La phospholipase D catalyse l'hydrolyse de la liaison phosphodiester des glycérophospholipides, ce qui produit l'acide phosphatidique et un alcool polaire. Des activités de phospholipase D ont été détectées dans des organismes simples et complexes, des virus et bactéries jusqu'à la levure, les plantes et les animaux. Bien que des enzymes se trouvant dans certains des organismes inférieurs aient une sélectivité plus large, les enzymes de la levure, des plantes et des mammifères sont spécifiques envers la phosphatidylcholine. Les deux isoformes de la phospholipase D des mammifères sont réglées par des protéines kinases et des protéines liant le GTP appartenant aux familles des protéines Rho et des protéines d'ADP-ribosylation. Les phospholipases D de la levure et des mammifères sont également fortement stimulées par le phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. Cette revue discute de l'identification, la caractérisation, la structure et la régulation de la phospholipase D. Des approches pharmacologiques et génétiques montrent que la phospholipase D intervient dans divers processus cellulaires, incluant la signalisation par récepteur, la régulation du transport membranaire intracellulaire et la réorganisation du cytosquelette d'actine. La plupart des hypothèses sur le rôle de la phospholipase D considèrent que l'acide phosphatidique, un des produits, est un messager lipidique intracellulaire. Les cibles potentielles de l'acide phosphatidique générée par la phospholipase D incluent les phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinases et la protéine kinase raf. L'acide phosphatidique peut également être transformé en deux autres médiateurs lipidiques, le diacylglycérol et l'acide lysophosphatidique. L'activation coordonnée de ces voies dépendant de la phospholipase D explique vraisemblablement les rôles pléiotropes de ces enzymes dans plusieurs facettes de la régulation cellulaire.Mots clés : phospholipase D, acide phosphatidique, protéines liant le GTP, transport membranaire, régulation du cytosquelette.[Traduit par la Rédaction]