Lipáz

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Számítógépes kép a tengerimalac PLRP2 hasznyálmirigylipázáról.

A lipázok a lipidek hidrolízisét katalizáló enzimek. Néhány lipáz széles szubsztráttartománnyal rendelkezik, ideértve a koleszterinésztereket, a foszfolipideket, a zsírban oldódó vitaminokat.[1][2][3] Szemben a vízben működő észterázokkal, a lipázok csak olaj-víz határfelületen működnek.[4] Fontos szerepet játszanak a lipidek emésztésében, szállításában és feldolgozásában a legtöbb élő szervezetben.

Szerkezet, katalitikus mechanizmus[szerkesztés]

A lipázok a trigliceridek hidrolízisét katalizálják:

triglicerid + H2O → zsírsav + diglicerid
diglicerid + H2O → zsírsav + monoglicerid
monoglicerid + H2O → zsírsav + glicerin

A legtöbb lipáz a lipidszubsztrát glicerinjének egy adott helyén (A1, A2 vagy A3) hat. Például az emésztőrendszerben történő étkezésilipid-bontásban leginkább szerepet játszó humán hasnyálmirigylipáz (HPL) a trigliceridszubsztrátokat monogliceridekké és két zsírsavvá alakítja.[5]

Számos genetikailag különböző lipáz található a természetben, és számos különböző fehérjeszerkezetet és katalitikus mechanizmust képviselnek. Azonban a legtöbbjük α/β-hidroláz-szerkezeten alapul,[6][7][8][9] és egy szerinalapú nukleofil részből, egy hisztidinalapú alaprészből és egy savmaradékból, jellemzően aszparaginsavból álló katalitikus hármast alkalmazó chimotripszinszerű hidrolízismechanizmust használ.[10][11]

Fiziológiai eloszlás[szerkesztés]

A lipázok számos biológiai folyamatban vesznek részt, amik az étrenddel bevitt trigliceridek lebontásától a sejtek kommunikációjáig[12] és az immunválaszig terjednek.[13]

Tehát bizonyos lipázok tevékenysége a sejtek bizonyos részére van korlátozva, míg mások a sejten kívüli térben működnek.

  • Például a lizoszómalipáz egy sejtalkotóban, a lizoszómában van.
  • Más lipázok, például a hasnyálmirigylipáz, a sejten kívüli térbe ürülnek, ahol az étrenddel bevitt lipideket bontják fel egyszerűbb anyagokra, amik könnyebben abszorbeálhatók és szállíthatók a szervezetben.
  • A gombák és baktériumok lipázokat használhatnak a külső térből történő tápanyagfelvétel megkönnyítésére (vagy patogének esetén az új gazdán való megtelepedés segítésére).
  • Egyes darazsak és méhek által kibocsátott toxinok a csípés okozta sérülés és gyulladás hatásait fokozó foszfolipázokat tartalmaznak.
  • Mivel a biológiai membránok fontosak az élő sejteknek, és nagyrészt foszfolipidekből állnak, a lipázok fontos szerepet játszanak a sejtbiológiában.
  • A Malassezia globosa, egy olyan gomba, mely feltételezések szerint a korpa okozója, lipázt használ a faggyú olajsavvá történő lebontására és a bőr sejttermelésének növeléséhez, így okozva korpát.[14]

A lipázokat kódoló gének jelen vannak bizonyos vírusokban is.[15][16]

Bizonyos lipázokat patogén szervezetek fejeznek ki és választanak el fertőzés során. Például a Candida albicans számos lipázzal rendelkezik, feltehetően a széles körű lipolitikus aktivitáshoz, aki közreműködhet a virulenciájához és állandóságához az emberi szövetekben.[17]

Emberi lipázok[szerkesztés]

Név Gén Hely Leírás Rendellenesség
epesódependens lipáz BSDL hasnyálmirigy, anyatej segíti a zsíranyagcserét[1]
hasnyálmirigylipáz PNLIP emésztőnedv A humán hasnyálmirigylipáz (HPL) a bevitt zsírokat lebontó fő enzim az emberi emésztőrendszerben.[18] Az optimális enzimaktivitáshoz szüksége van egy másik fehérjére, a kolipázra, amit szintén a hasnyálmirigy termel.[19]
lizoszómalipáz LIPA a lizoszóma belső tere Más néven lizoszóma-savlipáz vagy (LAL vagy LIPA) vagy savkoleszterilészter-hidroláz A koleszterilészter-raktározási rendellenességet (CESD) és Wolman-kórt a lizoszómalipázt kódoló gének mutációja okozza.[20]
májlipáz LIPC endotél A májlipáz a lipoproteinek által a vérben szállított lipideken hat, hogy az LDL (alacsony sűrűségű lipoprotein) szintjét helyreállítsa. –
lipoprotein-lipáz LPL vagy LIPD endotél A lipoprotein-lipáz a vérben működik, a triglicerideket bontja le a nagyon alacsony sűrűségű lipoproteinen (VLDL), így a sejtek fel tudják venni a felszavadult zsírsavakat. A lipoprotein-lipáz-elégtelenséget lipoprotein-lipázt kódoló gén mutációja okozza.[21][22]
hormonszenzitív lipáz LIPE sejten belül – –
gyomorlipáz LIPF emésztőnedv A kisgyermekekben közel semleges pH-n működik a lipidemésztés céljából –
endotél lipáz LIPG endotél – –
hasnyálmirigylipázzal kapcsolatos fehérje 2 PNLIPRP2 vagy „PLRP2” emésztőnedv – –
hasnyálmirigylipázzal kapcsolatos fehérje 1 PNLIPRP1 vagy „PLRP1” emésztőnedv A hasnyálmirigylipázzal kapcsolatos fehérje 1 a PLRP2-höz és a PL-hez hasonlít aminosav-szekvencia tekintetében (mindhárom gén valószínűleg egy hasnyálmirigylipáz-gén duplikációjával jött létre. Azonban a PLRP1 nem rendelkezik számottevő lipázaktivitással és a funkciója ismeretlen, noha más emlősökben is megmaradt.[23][24] -
nyelvlipáz ? nyál A gyomor pH-ján aktív. Optimális pH-ja 3,5-6. Néhány, a nyelv hátulján lévő nyálmirigy (az Ebner-, a nyelv alatti mirigyek és a fültőmirigyek) termeli –

A további lipázok közé tartozik a LIPH, LIPI, LIPJ, LIPK, LIPM, LIPN, MGLL, DAGLA, DAGLB és a CEL.

Használata[szerkesztés]

A kereskedelemben a lipázokat gyakran használják detergensként. E célból néhány ezer tonnát termelnek évente.[4]

A lipázok az észterhidrolízis katalizátorai, és hasznosak a sejten kívül, mivel számos szubsztrátot képesek átalakítani, és tartósak. A lipázok észterhidrolízisét a trigliceridek bioüzemanyagokká vagy azok prekurzoraivá történő alakításához is jónak találták.[25][26][27][28]

A lipázok királisak, ezért felhasználhatók prokirális diészterek enantioszelektív hidrolízisére.[29] Számos folyamatot találtak a vegyületek szintézisében való alkalmazáshoz.[30][31][32]

Orvostudomány[szerkesztés]

A lipázok vértesztjei felhasználhatók akut hasnyálmirigy-gyulladás és egyéb hasnyálmirigy-rendellenességek vizsgálatára és diagnózisára.[33]

A lipázok segítik a zsírok anyagcseréjét a hasnyálmirigyenzim-helyettesítő terápiával (PERT) kezelt emberekben is. A Sollpura is lipáztartalmú.[34][35]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ a b (2001) „Bile salt-dependent lipase: its pathophysiological implications”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids 1533 (1), 1–28. o. DOI:10.1016/S1388-1981(01)00130-5. PMID 11514232.  
  2. ↑ (2003) „Phospholipase A(2)”. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 69 (2–3), 87–97. o. DOI:10.1016/S0952-3278(03)00069-3. PMID 12895591.  
  3. ↑ A. Svendsen (2000). „Lipase protein engineering”. Biochim Biophys Acta 1543 (2), 223–228. o. DOI:10.1016/S0167-4838(00)00239-9. PMID 11150608.  
  4. ↑ a b (2001) „Production, purification, characterization, and applications of lipases”. Biotechnology Advances 19 (8), 627–662. o. DOI:10.1016/S0734-9750(01)00086-6. PMID 14550014.  
  5. ↑ (1990) „Structure of human pancreatic lipase”. Nature 343 (6260), 771–774. o. DOI:10.1038/343771a0. PMID 2106079.  
  6. ↑ (1990) „Structure of human boob pancreatic lipase”. Nature 343 (6260), 771–774. o. DOI:10.1038/343771a0. PMID 2106079.  
  7. ↑ (1997) „Lipases and alpha/beta hydrolase fold”. Methods Enzymol 284, 85–107. o. DOI:10.1016/S0076-6879(97)84006-2. PMID 9379946.  
  8. ↑ (1997) „Impact of Structural Information on Understanding of Lipolytic Function”. Methods Enzymol 284, 119–129. o. DOI:10.1016/S0076-6879(97)84008-6. PMID 9379930.  
  9. ↑ (1996) „A pancreatic lipase with a phospholipase A1 activity: crystal structure of a chimeric pancreatic lipase-related protein 2 from guinea pig”. Structure 4 (11), 1363–74. o. DOI:10.1016/S0969-2126(96)00143-8. PMID 8939760.  
  10. ↑ Brady, L. (1990). „A serine protease triad forms the catalytic centre of a triacylglycerol lipase”. Nature 343 (6260), 767–70. o. DOI:10.1038/343767a0. PMID 2304552.  
  11. ↑ Lowe ME (1992). „The catalytic site residues and interfacial binding of human pancreatic lipase”. J Biol Chem 267 (24), 17069–73. o. DOI:10.1016/S0021-9258(18)41893-5. PMID 1512245.  
  12. ↑ (1996) „Signal transduction through lipid second messengers”. Current Opinion in Cell Biology 8 (2), 159–67. o. DOI:10.1016/S0955-0674(96)80061-5. PMID 8791422.  
  13. ↑ (1995) „Plasma platelet-activating factor acetylhydrolase is a secreted phospholipase A2 with a catalytic triad”. J Biol Chem 270 (43), 25481–7. o. DOI:10.1074/jbc.270.43.25481. PMID 7592717.  
  14. ↑ Genetic Code of Dandruff Cracked – BBC News
  15. ↑ C. Afonso, E. Tulman, Z. Lu, E. Oma, G. Kutish, D. Rock (1999). „The Genome of Melanoplus sanguinipes Entomopoxvirus”. J Virol 73 (1), 533–52. o. DOI:10.1128/JVI.73.1.533-552.1999. PMID 9847359.  
  16. ↑ A. Girod, C. Wobus, Zádori Z., M. Ried, K. Leike, P. Tijssen, J. Kleinschmidt, M. Hallek (2002). „The VP1 capsid protein of adeno-associated virus type 2 is carrying a phospholipase A2 domain required for virus infectivity”. J Gen Virol 83 (Pt 5), 973–8. o. DOI:10.1099/0022-1317-83-5-973. PMID 11961250.  
  17. ↑ (2000) „Secreted lipases of Candida albicans: cloning, characterisation and expression analysis of a new gene family with at least ten members”. Arch. Microbiol. 174 (5), 362–374. o. DOI:10.1007/s002030000218. PMID 11131027.  
  18. ↑ (1990) „Structure of human pancreatic lipase”. Nature 343 (6260), 771–774. o. DOI:10.1038/343771a0. PMID 2106079.  
  19. ↑ Lowe ME (2002). „The triglyceride lipases of the pancreas”. J Lipid Res 43 (12), 2007–16. o. DOI:10.1194/jlr.R200012-JLR200. PMID 12454260.  
  20. ↑ Omim – Wolman Disease
  21. ↑ Familial lipoprotein lipase deficiency – Genetics Home Reference
  22. ↑ (2001) „Lipoprotein lipase (LPL) deficiency: a new patient homozygote for the preponderant mutation Gly188Glu in the human LPL gene and review of reported mutations: 75 % are clustered in exons 5 and 6”. Ann Genet 44 (1), 25–32. o. DOI:10.1016/S0003-3995(01)01037-1. PMID 11334614.  
  23. ↑ (1998) „Pancreatic lipase-related protein type I: a specialized lipase or an inactive enzyme”. Protein Eng 11 (2), 135–42. o. DOI:10.1093/protein/11.2.135. PMID 9605548.  
  24. ↑ (1998) „Pancreatic lipase-related protein 1 (PLRP1) is present in the pancreatic juice of several species”. Biochim Biophys Acta 1387 (1–2), 331–41. o. DOI:10.1016/S0167-4838(98)00143-5. PMID 9748646.  
  25. ↑ (2004) „Bacterial lipases: an overview of production, purification and biochemical properties”. Appl Microbiol Biotechnol 64 (6), 763–81. o. DOI:10.1007/s00253-004-1568-8. PMID 14966663.  
  26. ↑ (2001) „Whole cell biocatalyst for biodiesel fuel production utilizing Rhizopus oryzae cells immobilized within biomass support particles”. Biochem Eng J 8 (1), 39–43. o. DOI:10.1016/S1369-703X(00)00133-9. PMID 11356369.  
  27. ↑ (2008) „A life-cycle comparison between inorganic and biological catalysis for the production of biodiesel”. Journal of Cleaner Production 16 (13), 1368–78. o. DOI:10.1016/j.jclepro.2007.07.003.  
  28. ↑ (2005) „New opportunity for enzymatic modification of fats and oils with industrial potentials”. Org Biomol Chem 3 (14), 2615–9. o. DOI:10.1039/b506763d. PMID 15999195.  
  29. ↑ (1995) „Lipase-Supported Synthesis of Biologically Active Compounds”. Chemical Reviews 95 (6), 2203–2227. o. DOI:10.1021/cr00038a017.  
  30. ↑ P. Kalaritis, R. W. Regenye (1990). „Enantiomerically Pure Ethyl (R)- And (S)- 2-Fluorohexanoate by Enzyme-Catalyzed Kinetic Resolution”. Org. Synth. 69, 10. o. DOI:10.15227/orgsyn.069.0010.  
  31. ↑ Leo A. Paquette, Martyn J. Earle, Graham F. Smith (1996). „(4R)-(+)-tert-Butyldimethylsiloxy-2-cyclopenten-1-one”. Org. Synth. 73, 36. o. DOI:10.15227/orgsyn.073.0036.  
  32. ↑ (1996) „(4R)-(+)-tert-BUTYLDIMETHYLSILOXY-2-CYCLOPENTEN-1-ONE”. Organic Syntheses 73, 36. o. DOI:10.15227/orgsyn.073.0036.  
  33. ↑ Lipase – TheTest. Lab Tests Online. (Hozzáférés: 2014. május 12.)
  34. ↑ „Anthera Pharmaceuticals – Sollpura.” Anthera Pharmaceuticals – Sollpura. N.p., n.d. Web. 21 July 2015. <http://www.anthera.com/pipeline/science/sollpura.html Archiválva 2015. július 18-i dátummal a Wayback Machine-ben.>
  35. ↑ (2010) „Pancreatic lipase inhibition activity of trilactone terpenes of Ginkgo biloba”. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry 26 (4), 453–9. o. DOI:10.3109/14756366.2010.525509. PMID 21028941.  

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Lipase című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk[szerkesztés]

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Lipáz&oldid=26219831”