Семейство панкреатических липаз

Белок млекопитающих обнаружен у Homo sapiens

Триглицеридлипазы ( EC 3.1.1.3) представляют собой семейство липолитических ферментов, которые гидролизуют эфирные связи триглицеридов. ^[1] Липазы широко распространены у животных, растений и прокариот.

По крайней мере три тканеспецифичных изофермента существуют у высших позвоночных: панкреатический, печеночный и желудочный/языковой. Эти липазы тесно связаны друг с другом и с липопротеинлипазой ( EC 3.1.1.34), которая гидролизует триглицериды хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (VLDL). ^[2]

Наиболее консервативная область во всех этих белках сосредоточена на остатке серина, который, как было показано ^[3] , участвует вместе с остатком гистидина и аспарагиновой кислоты в системе передачи заряда. Такая область также присутствует в липазах прокариотического происхождения и в лецитин-холестерин ацилтрансферазе ( EC 2.3.1.43) (LCAT), ^[4], которая катализирует перенос жирных кислот между фосфатидилхолином и холестерином.

Липаза поджелудочной железы человека

Панкреатическая липаза , также известная как панкреатическая триацилглицероллипаза или стеапсин , является ферментом , секретируемым поджелудочной железой . Как основной фермент липазы , который гидролизует (расщепляет) молекулы диетического жира в пищеварительной системе человека, он является одним из основных пищеварительных ферментов , преобразуя триглицеридные субстраты, такие как 1, обнаруженные в потребляемых маслах, в моноглицериды 3 и свободные жирные кислоты 2a и 2b . ^[5]

Гидролиз триглицерида 1

Желчные соли, выделяемые печенью и хранящиеся в желчном пузыре , высвобождаются в двенадцатиперстную кишку , где они покрывают и эмульгируют крупные капли жира в более мелкие капли, тем самым увеличивая общую площадь поверхности жира, что позволяет липазе более эффективно расщеплять жир. Полученные мономеры (2 свободные жирные кислоты и один 2-моноацилглицерол) затем перемещаются посредством перистальтики по тонкому кишечнику и всасываются в лимфатическую систему специализированным сосудом, называемым млечным протоком .

В отличие от некоторых панкреатических ферментов, которые активируются протеолитическим расщеплением (например, трипсиногена ), панкреатическая липаза секретируется в своей окончательной форме. Однако она становится эффективной только в присутствии колипазы в двенадцатиперстной кишке .

У людей панкреатическая липаза кодируется геном PNLIP . [ ^{6] [7]}

Белки человека, содержащие этот домен

• ЛИПК
• ЛИПГ
• ЛИПХ
• ЛИПИ
• ЛПЛ
• ПЛА1А
• ПНЛИП
• ПНЛИПРП1
• ПНЛИПРП2
• ПНЛИПРП3

Диагностическое значение

Панкреатическая липаза секретируется в двенадцатиперстную кишку через систему протоков поджелудочной железы. Ее концентрация в сыворотке обычно очень низкая. При экстремальном нарушении функции поджелудочной железы, таком как панкреатит или аденокарцинома поджелудочной железы , поджелудочная железа может начать аутолиз и выделять панкреатические ферменты, включая панкреатическую липазу, в сыворотку. Таким образом, путем измерения сывороточной концентрации панкреатической липазы можно диагностировать острый панкреатит. ^[8]

Ингибиторы

Ингибиторы липазы, такие как орлистат, могут использоваться для лечения ожирения. ^[9]

Было обнаружено, что один пептид, выбранный с помощью фагового дисплея, ингибирует панкреатическую липазу. ^[10]

Смотрите также

• Орлистат (ингибитор панкреатической липазы, продаваемый как средство против ожирения )

Ссылки

1. Chapus C, Rovery M, Sarda L, Verger R (1988). «Мини-обзор панкреатической липазы и колипазы». Biochimie . 70 (9): 1223–1234. doi :10.1016/0300-9084(88)90188-5. PMID  3147715.
2. Persson B, Bengtsson-Olivecrona G, Enerback S, Olivecrona T, Jornvall H (1989). "Структурные особенности липопротеинлипазы. Семейные связи липаз, связывающие взаимодействия, неэквивалентность кофакторов липазы, сходство с вителлогенином и функциональное подразделение липопротеинлипазы". Eur. J. Biochem . 179 (1): 39–45. doi : 10.1111/j.1432-1033.1989.tb14518.x . PMID  2917565.
3. Blow D (1990). «Энзимология. Еще о каталитической триаде». Nature . 343 (6260): 694–695. Bibcode : 1990Natur.343..694B. doi : 10.1038/343694a0. PMID  2304545. S2CID  4281247.
4. McLean J, Fielding C, Drayna D, Dieplinger H, Baer B, Kohr W, Henzel W, Lawn R (1986). «Клонирование и экспрессия кДНК человеческой лецитин-холестерин ацилтрансферазы». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 83 (8): 2335–2339. Bibcode :1986PNAS...83.2335M. doi : 10.1073/pnas.83.8.2335 . PMC 323291 . PMID  3458198. 
5. Питер Нун: Naturstoffchemie , S. Hirzel Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Штутгарт, 2. Auflage, 1990, S. 308-309, ISBN 3-7776-0473-9 . 
6. Davis RC, Diep A, Hunziker W, Klisak I, Mohandas T, Schotz MC, Sparkes RS, Lusis AJ (декабрь 1991 г.). «Присвоение гена человеческой панкреатической липазы (PNLIP) хромосоме 10q24-q26». Genomics . 11 (4): 1164–6. doi :10.1016/0888-7543(91)90048-J. PMID  1783385.
7. «Ген Энтреза: панкреатическая липаза».
8. Koop H (сентябрь 1984 г.). «Уровни ферментов поджелудочной железы в сыворотке и их клиническое значение». Clin Gastroenterol . 13 (3): 739–61. doi :10.1016/S0300-5089(21)00756-2. PMID  6207965.
9. "US orlistat label" (PDF) . FDA. Август 2015 . Получено 18 апреля 2018 .Для получения обновлений на этикетках см. страницу индекса FDA для NDA 020766.
10. Лундер, М.; Браткович, Т.; Крефт, С.; Штрукель, Б. (2005). «Пептидный ингибитор панкреатической липазы, выбранный с помощью фагового дисплея с использованием различных стратегий элюирования». Журнал исследований липидов . 46 (7): 1512–1516. doi : 10.1194/jlr.M500048-JLR200 . PMID  15863836.

Дальнейшее чтение

• Руссель А., Янг И., Феррато Ф., Верже Р., Камбиллау К., Лоу М. (ноябрь 1998 г.). «Структура и активность белка 2, связанного с липазой поджелудочной железы крысы». J. Biol. Chem . 273 (48): 32121–8. doi : 10.1074/jbc.273.48.32121 . PMID  9822688.
• Crandall WV, Lowe ME (2001). «Остатки колипазы Glu64 и Arg65 необходимы для нормального переваривания жиров, опосредованного липазой, в присутствии мицелл желчных солей». J. Biol. Chem . 276 (16): 12505–12. doi : 10.1074/jbc.M009986200 . PMID  11278590.
• Freie AB, Ferrato F, Carrière F, Lowe ME (2006). "Val-407 и Ile-408 в бета5'-петле панкреатической липазы опосредуют липазно-колипазаные взаимодействия в присутствии мицелл желчных солей". J. Biol. Chem . 281 (12): 7793–800. doi : 10.1074/jbc.M512984200 . PMC  3695395. PMID  16431912 .
• Hegele RA, Ramdath DD, Ban MR, Carruthers MN, Carrington CV, Cao H (2001). «Полиморфизмы в PNLIP, кодирующие панкреатическую липазу, и ассоциации с метаболическими признаками». J. Hum. Genet . 46 (6): 320–4. doi : 10.1007/s100380170066 . PMID  11393534.
• Chahinian H, Sias B, Carrière F (2000). "C-концевой домен панкреатической липазы: функциональные и структурные аналогии с доменами c2". Curr. Protein Pept. Sci . 1 (1): 91–103. doi :10.2174/1389203003381487. PMID  12369922.
• Ranaldi S, Belle V, Woudstra M, Rodriguez J, Guigliarelli B, Sturgis J, Carriere F, Fournel A (2009). «Открытие и разворачивание крышки в человеческой панкреатической липазе при низком pH, выявленное с помощью направленной спиновой маркировки EPR и FTIR-спектроскопии». Биохимия . 48 (3): 630–8. doi :10.1021/bi801250s. PMID  19113953.
• Grupe A, Li Y, Rowland C, Nowotny P, Hinrichs AL, Smemo S, Kauwe JS, Maxwell TJ, Cherny S, Doil L, Tacey K, van Luchene R, Myers A, Wavrant-De Vrièze F, Kaleem M, Hollingworth P, Jehu L, Foy C, Archer N, Hamilton G, Holmans P, Morris CM, Catanese J, Sninsky J, White TJ, Powell J, Hardy J, O'Donovan M, Lovestone S, Jones L, Morris JC, Thal L, Owen M, Williams J, Goate A (2006). «Сканирование хромосомы 10 выявляет новый локус, демонстрирующий сильную связь с болезнью Альцгеймера с поздним началом». Am. J. Hum. Genet . 78 (1): 78–88. doi :10.1086/498851. PMC  1380225. PMID  16385451 .
• Thomas A, Allouche M, Basyn F, Brasseur R, Kerfelec B (2005). «Роль гидрофобности крышки в активности панкреатической липазы». J. Biol. Chem . 280 (48): 40074–83. doi : 10.1074/jbc.M502123200 . PMID  16179352.
• van Tilbeurgh H, Egloff MP, Martinez C, Rugani N, Verger R, Cambillau C (1993). "Интерфейсная активация комплекса липазы-проколипазы смешанными мицеллами, выявленная с помощью рентгеновской кристаллографии". Nature . 362 (6423): 814–20. Bibcode :1993Natur.362..814V. doi :10.1038/362814a0. PMID  8479519. S2CID  4305832.
• Lessinger JM, Arzoglou P, Ramos P, Visvikis A, Parashou S, Calam D, Profilis C, Férard G (2003). «Подготовка и характеристика референтных материалов для человеческой панкреатической липазы: BCR 693 (из человеческого панкреатического сока) и BCR 694 (рекомбинантный)». Clin. Chem. Lab. Med . 41 (2): 169–76. doi :10.1515/CCLM.2003.028. PMID  12667003. S2CID  28593258.
• Colin DY, Deprez-Beauclair P, Allouche M, Brasseur R, Kerfelec B (2008). «Изучение полости активного центра человеческой панкреатической липазы». Biochem. Biophys. Res. Commun . 370 (3): 394–8. doi :10.1016/j.bbrc.2008.03.043. PMID  18353248.
• Ramos P, Coste T, Piémont E, Lessinger JM, Bousquet JA, Chapus C, Kerfelec B, Férard G, Mély Y (2003). «Флуоресценция с временным разрешением позволяет селективно контролировать изменения окружающей среды Trp30 в липазе поджелудочной железы человека, содержащей семь Trp». Биохимия . 42 (43): 12488–96. doi :10.1021/bi034900e. PMID  14580194.
• Yang Y, Lowe ME (1998). «Человеческая панкреатическая триглицеридлипаза, экспрессируемая в дрожжевых клетках: очистка и характеристика». Protein Expr. Purif . 13 (1): 36–40. doi :10.1006/prep.1998.0874. PMID  9631512.
• Sims HF, Jennens ML, Lowe ME (1993). "Ген, кодирующий человеческую панкреатическую липазу: структура и сохранение последовательности Alu в семействе генов липазы". Gene . 131 (2): 281–5. doi :10.1016/0378-1119(93)90307-O. PMID  8406023.
• Гранваль П., Де Каро А., Де Каро Дж., Сиас Б., Каррьер Ф., Вержер Р., Ложье Р. (2004). «Критическая оценка специфического ИФА и двух ферментативных анализов липаз поджелудочной железы в сыворотке крови человека». Панкреатология . 4 (6): 495–503, обсуждение 503–4. дои : 10.1159/000080246. PMID  15316225. S2CID  39583651.
• Belle V, Fournel A, Woudstra M, Ranaldi S, Prieri F, Thomé V, Currault J, Verger R, Guigliarelli B, Carrière F (2007). «Исследование открытия крышки панкреатической липазы с использованием направленной спиновой маркировки и ЭПР-спектроскопии». Биохимия . 46 (8): 2205–14. doi :10.1021/bi0616089. PMID  17269661.
• Lowe ME (1997). «Структура и функция панкреатической липазы и колипазы». Annu. Rev. Nutr . 17 : 141–58. doi :10.1146/annurev.nutr.17.1.141. PMID  9240923.
• Bourbon-Freie A, Dub RE, Xiao X, Lowe ME (2009). «Trp-107 и trp-253 отвечают за повышенную устойчивую флуоресценцию, которая сопровождает конформационные изменения в человеческой панкреатической триглицеридлипазе, вызванные тетрагидролипстатином и желчной солью». J. Biol. Chem . 284 (21): 14157–64. doi : 10.1074/jbc.M901154200 . PMC  2682864. PMID  19346257 .
• Ranaldi S, Belle V, Woudstra M, Bourgeas R, Guigliarelli B, Roche P, Vezin H, Carrière F, Fournel A (2010). "Амплитуда открытия крышки панкреатической липазы в растворе и идентификация конформационных субансамблей спиновых меток путем объединения непрерывной волновой и импульсной ЭПР-спектроскопии и молекулярной динамики". Биохимия . 49 (10): 2140–9. doi :10.1021/bi901918f. PMID  20136147.

В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR013818