Plik lipazy stanowią dużą rodzinę enzymów zdolnych do katalizowania hydrolizy wiązań estrowych obecnych w substratach, takich jak trójglicerydy, fosfolipidy, estry cholesterolu i niektóre witaminy.
Występują praktycznie we wszystkich królestwach życia, zarówno w mikroorganizmach, takich jak bakterie i drożdże, jak iu roślin i zwierząt; w każdym typie organizmu enzymy te mają szczególne właściwości i cechy, które odróżniają je od siebie.
W zależności od rodzaju klasyfikacji można dokonać rozróżnienia między „prawdziwymi” lipazami, znanymi również jako lipazy triacyloglicerolowe, a innymi enzymami o podobnej aktywności lipolitycznej, takimi jak fosfolipazy, esterazy sterolowe i esterazy palmitynianowe retinylu..
Pierwszym opublikowanym raportem o sekwencji enzymu lipazy był De Caro i wsp. W 1981 roku, który badał trzustkową lipazę triacyloglicerolową pochodzącą od świń. Późniejsze badania wykazały istnienie wielu innych ustrojowych lipaz w organizmach żywych..
Najważniejszymi lipazami u zwierząt są lipazy trawienne wytwarzane przez trzustkę i wątrobę, które uczestniczą w metabolizmie regularnie spożywanych w pożywieniu tłuszczów, a zatem mają ważne implikacje fizjologiczne z różnych punktów widzenia..
Obecnie enzymy te są badane nie tylko do celów klinicznych i / lub metabolicznych, ale są również produkowane przemysłowo do celów handlowych do przetwarzania żywności i innych produktów i można je uzyskać z hodowli specjalnych mikroorganizmów..
Indeks artykułów
Lipazy są białkami rozpuszczalnymi w wodzie i katalizują reakcje hydrolityczne na nierozpuszczalnych substratach. Występują w naturze w równowadze między ich aktywną i nieaktywną formą, a aktywacja lub inaktywacja zależy od różnych wewnętrznych czynników komórkowych..
Należą do nadrodziny enzymów hydrolaz z fałdami α / β, w której klasyfikowane są również esterazy, tioesterazy, niektóre proteazy i peroksydazy, dehalogenazy i inne hydrolazy wewnątrzkomórkowe..
Lipazy są kodowane przez geny należące do rodziny, która obejmuje geny kodujące lipazę trzustkową, lipazę wątrobową, lipazę lipoproteinową, lipazę śródbłonkową i fosfolipazę fosfatydyloseryny A1..
Niektórzy autorzy sugerują, że forma katalizy, którą mają te enzymy, jest analogiczna do tej, jaką mają proteazy serynowe, co jest związane z obecnością trzech specjalnych reszt aminokwasowych w miejscu aktywnym.
Mechanizm hydrolizy obejmuje tworzenie kompleksu enzym-substrat (lipaza: trójgliceryd), następnie tworzenie półacetalowego związku pośredniego, a następnie uwalnianie diacyloglicerydu i kwasu tłuszczowego..
Ostatni etap hydrolizy, uwolnienie kwasu tłuszczowego z miejsca aktywnego, zachodzi w modelu znanym jako model „katapulty”, co oznacza, że po rozszczepieniu lub rozpadzie wiązania estrowego kwas tłuszczowy jest szybko wyrzucany z strona katalityczna.
Lipazy mogą być specyficzne i rozróżniać substraty, takie jak triglicerydy, diacyloglicerydy, monoglicerydy i fosfolipidy. Niektóre są specyficzne pod względem kwasów tłuszczowych, to znaczy pod względem długości, stopnia nasycenia itp..
Mogą być również selektywne pod względem regionu, w którym katalizują hydrolizę, co oznacza, że mogą mieć specyficzność pozycyjną w odniesieniu do miejsca, w którym cząsteczki kwasu tłuszczowego wiążą się ze szkieletem glicerolu (na którymkolwiek z trzech atomów węgla)..
Podobnie jak inni członkowie rodziny enzymów, do której należą, lipazy charakteryzują się topologią złożoną z α-helis i β-fałdowanych arkuszy. Miejsce katalityczne tych enzymów na ogół składa się z triady aminokwasów: seryny, kwasu asparaginowego lub glutaminowego i histydyny..
Większość lipaz to glikoproteiny, które w zależności od wielkości części węglowodanowej mają masę cząsteczkową od 50 do 70 kDa..
Ma 449 reszt aminokwasowych i dwie oddzielne domeny: jedną N-końcową, w której znajduje się miejsce katalityczne i charakterystyczny fałd hydrolaz (α / β), oraz drugą C-końcową, mniejszą i uważaną za „pomocniczą”, z struktura zwana „kanapką β”.
Jego masa cząsteczkowa wynosi od 45 do 53 kDa, a aktywność katalityczna jest wyższa w temperaturach bliskich 37 ° C i przy pH między 6 a 10.
W zależności od narządu, w którym znajdują się na przykład u ssaków, lipazy pełnią nieco inne funkcje fizjologiczne.
Jak wspomniano, specyficzne lipazy występują w trzustce, wątrobie, jajnikach i nadnerczach (w nerkach) oraz w tkankach śródbłonka..
Lipazy wątrobowe są odpowiedzialne za metabolizm cząstek lipoprotein, które są kompleksami tworzonymi przez lipidy i białka, które pełnią funkcję głównie w transporcie trójglicerydów i cholesterolu pomiędzy narządami i tkankami..
W szczególności lipazy uczestniczą w hydrolizie lub uwalnianiu kwasów tłuszczowych z cząsteczek triglicerydów zawartych w lipoproteinach. Jest to konieczne, aby wydobyć energię z tych cząsteczek lub poddać je recyklingowi, wykorzystując je jako prekursory w syntezie innych związków..
Lipazy śródbłonkowe są obecne w wątrobie, płucach, tarczycy i narządach rozrodczych, a ekspresja ich genów jest regulowana przez różne cytokiny. Enzymy te są również zaangażowane w metabolizm lipoprotein..
W mleczarskim przemyśle spożywczym powszechnie stosuje się lipazy do hydrolizy tłuszczów obecnych w mleku, co ma bezpośredni wpływ na „wzmocnienie” smaku serów, kremów i innych produktów mlecznych..
Są również wykorzystywane do produkcji innych produktów spożywczych, zwłaszcza podczas fermentacji, w celu polepszenia smaku i „strawności” niektórych potraw przygotowywanych przemysłowo..
Z dala od przemysłu spożywczego popularne jest stosowanie lipaz pochodzenia drobnoustrojowego w formułowaniu detergentów i ogólnych środków czyszczących, które zmniejszają szkodliwy wpływ na środowisko spowodowany ogromnym obciążeniem chemicznym obecnym w konwencjonalnych środkach czyszczących..
Jeszcze bez komentarzy