Lipasa caracateristisch, structuur, typen, functies

De lipasas Ze vormen een grote familie van enzymen die in staat zijn om de hydrolyse van de esterbindingen aanwezig te katalyseren in substraten zoals triglyceriden, fosfolipiden, cholesterolesters en sommige vitamines.

Ze zijn praktisch aanwezig in alle koninkrijken van het leven, zowel in micro -organismen als bacteriën en gisten, zoals in planten en dieren; In elk type organisme hebben deze enzymen speciale eigenschappen en kenmerken die ze van elkaar onderscheiden.

Grafische weergave van de moleculaire structuur van een lipase (Bron: Jawahar Swaminathan en MSD -personeel van het European Bioinformatics Institute [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Afhankelijk van het type classificatie kan het onderscheid worden gemaakt tussen de "echte" lipasa's, ook bekend als lipas triacylglycerol en andere enzymen met vergelijkbare lipolytische activiteit zoals fosfolipasen, esterale esterol en locatie-retinyl-palmitaat.

Het eerste gepubliceerde rapport van de volgorde van een enzymlipase was dat van de Caro en medewerkers in 1981, die de triacilglycerol lipasa pancreas van varkens bestudeerde. Daaropvolgende studies toonden het bestaan ​​aan van vele andere systemische lipasen in levende organismen.

De belangrijkste lipasen bij dieren zijn spijsverteringslipasen geproduceerd door de alvleesklier en de lever, die deelnemen aan het metabolisme van de vetten die regelmatig in het dieet worden geconsumeerd, en daarom belangrijke fysiologische implicaties hebben vanuit verschillende gezichtspunten.

Momenteel worden deze enzymen niet alleen bestudeerd voor klinische en/of metabole doeleinden, maar produceren ze ook industrieel voor commerciële doeleinden voor voedselverwerking en andere producten, en kunnen worden verkregen door de teelt van speciale micro -organismen.

[TOC]

 Kenmerken

Lipasa's zijn in water oplosbare eiwitten en katalyseren hydrolytische reacties in onoplosbare substraten. Ze worden in de natuur gevonden in een balans tussen hun actieve vorm en hun inactieve vorm en activering of inactivering hangt af van verschillende interne interne factoren.

Kan u van dienst zijn: glucans: structuur, kenmerken en functies

Ze behoren tot de hydrolysase -enzym -superfamilie met a/β -plooien, waarbij matten, thioesterae, sommige proteasen en peroxidasen, defalus en andere intracellulaire hydrolasen ook worden geclassificeerd.

Lipasen worden gecodeerd door genen die behoren tot een familie die de coderende genen van pancreaslipase, leverlipase, lipoproteïne lipase, endotheliale lipase en fosfatidylserine fosfolipase A1 omvat.

Katalytisch mechanisme

Sommige auteurs stellen voor dat de vorm van katalyse die deze enzymen hebben, analoog is aan die van de proteasen, die verband houdt met de aanwezigheid van drie speciaal aminozuurafval op de actieve locatie.

Het hydrolysemechanisme impliceert de vorming van een enzym-substraatcomplex (lipase: triglyceride), vervolgens de vorming van een hemiacetale tussenpersoon en vervolgens de afgifte van een diacylglyceride en een vetzuur.

De laatste stap van hydrolyse, de afgifte van vetzuur uit de actieve plaats, treedt op door een model dat bekend staat als het "katapult" -model, wat impliceert dat na de clivaje of de breuk van de esterbinding, vetzuur snel wordt uitgeworpen uit de locatie katalytisch.

Substraatspecificiteit

Lipasen kunnen specifiek zijn en onderscheid maken tussen substraten zoals triglyceriden, diacylglyceriden, monoglyceriden en fosfolipiden.  Sommige zijn specifiek in vetzuren, dat wil zeggen, met betrekking tot hun lengte, hun mate van verzadiging, enz.

Ze kunnen ook selectief zijn in termen van het gebied waar hydrolyse katalyseert, dit betekent dat ze positionele specificiteit kunnen hebben met betrekking tot de plaats waaraan de vetzuurmoleculen zijn verbonden met het glycerol -skelet (in een van de drie koolstofatomen).

Structuur

Naast de andere leden van de enzymatische familie waartoe ze behoren, worden de lipasen gekenmerkt door een topologie die bestaat uit α- en β-vergulde vellen. De katalytische plaats van deze enzymen bestaat in het algemeen uit een triade van aminozuren: serine, aspartisch of glutaminezuur en histidine.

Kan u van dienst zijn: autopoiesis

De meeste lipasen zijn glycoproteïnen die, afhankelijk van de grootte van het koolhydraatgedeelte, tussen 50 en 70 kDa molecuulgewicht hebben.

Human pancreas lipase

Het heeft 449 aminozuurafval en twee afzonderlijke domeinen: één N-terminale, waarbij de katalytische plaats en de karakteristieke vouw van hydrolasen (α/β), en een andere C-terminale, kleinere en kleinere en beschouwd "hulp", met een structuur "Sandwich β" genoemd.

Het molecuulgewicht ligt tussen 45 en 53 kDa en de katalytische activiteit is hoger bij temperaturen in de buurt van 37 ° C en pH tussen 6 en 10 en 10.

Functie

Afhankelijk van het orgel waar ze in zoogdieren zijn, oefenen lipasen bijvoorbeeld enigszins verschillende fysiologische functies uit.

Zoals gezegd zijn er specifieke lipasa's in de alvleesklier, de lever, eierstokken en bijnieren (in de nieren) en in endotheliale weefsels.

Hepatische lipasen zijn verantwoordelijk voor het metabolisme van lipoproteische deeltjes, die complex zijn gevormd door lipiden en eiwitten die voornamelijk werken bij het transport van triglyceriden en cholesterol tussen organen en weefsels.

In het bijzonder nemen lipasen deel aan de hydrolyse of afgifte van vetzuren uit de triglyceridemoleculen in lipoproteïnen. Dit is nodig om energie uit deze moleculen te extraheren of om ze te recyclen, ze te gebruiken als voorlopers in de synthese van andere verbindingen.

Endotheliale lipasen zijn aanwezig in de lever, longen, schildklier en in de reproductieve organen en de expressie van hun genen wordt gereguleerd door verschillende cytokines. Deze enzymen nemen ook deel aan lipoproteïne -metabolisme.

Industriële functies

In de zuivelproductie -industrie is het gebruik van lipasen gebruikelijk voor het hydrolyseren van de vetten die aanwezig zijn in melk, die directe effecten heeft op de "versterking" van de smaak in kazen, crèmes en andere zuivelproducten.

Kan u van dienst zijn: glyceraldehyde 3-fosfaat (G3P): structuur, functies

Ze worden ook gebruikt bij de vervaardiging van andere voedingsproducten, vooral tijdens de gisting, om de smaak en "verteerbaarheid" van sommige maaltijden voor voedselbereiding te verbeteren.

Verre van de voedingsindustrie is het gebruik van lipasen van microbiële oorsprong populair bij de formulering van algemene reinigingsdeternissen en stoffen, die de schadelijke effecten op de omgeving verminderen die de enorme chemische belasting in conventionele reinigingsproducten met zich meebrengt.

Referenties

1. Lowe, m. EN. (2002). De triglyceride -lipasen van de alvleesklier. Journal of Lipid Research, 43, 2007-2016.
2. Mead, J. R., Irvine, s. NAAR., & Ramji, D. P. (2002). Lipoproteïne lipase: structuur, functie, regulatie en rol bij ziekten. J. Mol. Med., 80, 753-769.
3. Perret, B., Mabile, l., Martinez, L., Ten derde, f., Barbaras, r., & Collet, x. (2002). Hepatische lipase: structuur / functierelatie, synthese en regulatie. Journal of Lipid Research, 43, 1163-1169.
4. Santamarina-fojo, s., González-Navarro, H., Freeman, l., Wagner, E., Santamarina-fojo, s., Gonza, h.,... Nong, Z. (2004). Hepatische lipase, lipoproteïne -metabolisme en atherogenese. Arteriosclerose, trombose en vasculaire biologie, 24, 1750-1754.
5. Taylor, p., Kurtovic, ik., Maarschalken. N., Zhao, x., Simpson, B. K., Kurtovic, ik.,… Zhao, x. Je. N. (2012). Lipasen van zoogdieren en vissen. Beoordelingen in de visserijwetenschap, 29, 37-41.