ЛИПАЗА: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА, ВРСТЕ, ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У липазе чине велика породица ензима способних да катализују хидролизу естра везе присутне у супстратима као што су триглицериди, фосфолипиди, естара холестерола и неких витамина.

Присутни су у практично свим краљевствима живота, како у микроорганизмима као што су бактерије и квасци, тако и у биљкама и животињама; у свакој врсти организма ови ензими имају посебна својства и карактеристике које их разликују један од другог.

Графички приказ молекуларне структуре липазе (Извор: Јавахар Сваминатхан и особље МСД-а у Европском институту за биоинформатику путем Викимедиа Цоммонса)

У зависности од врсте класификације, може се разликовати између "правих" липаза, познатих и као триацилглицерол липазе, и других ензима са сличном липолитичком активношћу као што су фосфолипазе, стерол естеразе и естераза палинил-палмитат.

Први објављени извештај о секвенци ензима липазе био је Де Царо и др. 1981. који су проучавали триакилглицерол липазу панкреаса из свиње. Касније студије доказале су постојање многих других системских липаза у живим организмима.

Најважније липазе у животиња су пробавне липазе које производи панкреас и јетра, који учествују у метаболизму масти које се у исхрани редовно конзумирају и због тога имају важне физиолошке импликације са разних тачака гледишта.

Тренутно се ови ензими не проучавају само у клиничке и / или метаболичке сврхе, већ се производе и индустријски за комерцијалне сврхе за прераду хране и других производа и могу се добити узгојем посебних микроорганизама.

карактеристике

Липазе су протеини у води растворљиви и катализују хидролизне реакције на нерастворљивим супстратима. Они се у природи налазе у равнотежи између њиховог активног облика и неактивног облика, а активација или инактивација зависи од различитих унутрашњих ћелијских фактора.

Припадају супервеличини ензима хидролазе са α / β наборима, где су класификоване и естеразе, тиоестеразе, неке протеазе и пероксидазе, дехалогеназе и друге унутарћелијске хидролазе.

Липазе су кодиране генима који припадају породици која укључује гене који кодирају панкреасну липазу, липазу јетре, липопротеин липазу, ендотелну липазу и фосфатидилсерин фосфолипазу А1.

Каталитички механизам

Неки аутори предлажу да је облик катализе коју ови ензими имају аналоган оном серинских протеаза, што је повезано са присуством три посебна аминокиселинска остатка на активном месту.

Механизам хидролизе укључује формирање ензимско-супстратног комплекса (липаза: триглицерид), затим стварање хемикацеталног интермедијара, а затим ослобађање диацилглицерида и масне киселине.

Последњи корак хидролизе, ослобађање масне киселине са активног места, одвија се кроз образац познат као „катапулт“ модел, који подразумева да се након цепања или распада везивне естре, масна киселина брзо избацује са места. каталитички.

Специфичност супстрата

Липазе могу бити специфичне и разликовати се међу супстратима као што су триглицериди, диацилглицериди, моноглицериди и фосфолипиди. Неке су специфичне у погледу масних киселина, односно с обзиром на њихову дужину, степен засићености итд.

Такође могу бити селективни у погледу региона у коме катализују хидролизу, то значи да могу имати позиционе специфичности у односу на место на које се молекуле масне киселине везују за окосницу глицерола (на било који од три угљеника).

Структура

Као и остали чланови породице ензима којима припадају, за липазе је карактеристична топологија састављена од α-хеликозе и β пресавијених листова. Каталитичко место ових ензима се обично састоји од триаде аминокиселина: серин, аспарагинска или глутаминска киселина и хистидин.

Већина липаза су гликопротеини који у зависности од величине дела угљених хидрата имају молекулску масу између 50 и 70 кДа.

Хумана панкреасна липаза

Има 449 аминокиселинских остатака и два одвојена домена: један Н-терминал, где се налазе каталитичко место и карактеристични набор хидролазе (α / β), и други Ц-терминал, мање величине и који се сматра „помоћним“, са структура која се зове "β-сендвич".

Његова молекуларна тежина је између 45 и 53 кДа, а каталитичка активност већа при температурама близу 37 ° Ц и пХ између 6 и 10.

Карактеристике

На пример, у зависности од органа код сисара, липазе имају нешто другачије физиолошке функције.

Као што је споменуто, постоје специфичне липазе у гуштерачи, јетри, јајницима и надбубрежној жлезди (у бубрезима) и у ендотелном ткиву.

Јетрене липазе су одговорне за метаболизам честица липопротеина, што су комплекси формирани липидима и протеинима који делују углавном на транспорт триглицерида и холестерола између органа и ткива.

Наиме, липазе учествују у хидролизи или ослобађању масних киселина из молекула триглицерида садржаних у липопротеинима. Ово је неопходно за добијање енергије из ових молекула или за рециклирање, користећи их као прекурсоре у синтези других једињења.

Ендотелне липазе су присутне у јетри, плућима, штитњачи и репродуктивним органима, а експресија њихових гена регулисана је различитим цитокинима. Ови ензими су такође укључени у метаболизам липопротеина.

Индустријске функције

У индустрији производње млечне хране уобичајена је употреба липаза за хидролизовање масти које су присутне у млеку, што има директне ефекте на „појачавање“ укуса у сиревима, кремама и другим млечним производима.

Такође се користе у производњи других прехрамбених производа, посебно током ферментације, у циљу побољшања укуса и „пробављивости“ неких индустријски припремљених намирница.

Употреба липаза микробног порекла далеко је од прехрамбене индустрије популарна у формулацији детерџената и опћих средстава за чишћење, која смањују штетне утицаје на животну средину које носи огромно хемијско оптерећење присутно у конвенционалним производима за чишћење.

Референце

1. Лове, МЕ (2002). Триглицеридне липазе панкреаса. Часопис за истраживање липида, 43, 2007–2016.
2. Меад, ЈР, Ирвине, СА и Рамји, ДП (2002). Липопротеин липаза: структура, функција, регулација и улога у болести. Ј. Мол. Мед., 80, 753–769.
3. Перрет, Б., Мабиле, Л., Мартинез, Л., Терце, Ф., Барбарас, Р., & Цоллет, Кс. (2002). Јетрна липаза: однос структура / функција, синтеза и регулација. Јоурнал оф Липид Ресеарцх, 43, 1163-1169.
4. Сантамарина-фојо, С., Гонзалез-наварро, Х., Фрееман, Л., Вагнер, Е., Сантамарина-фојо, С., Гонза, Х., … Нонг, З. (2004). Липаза јетре, метаболизам липопротеина и атерогенеза. Артериосклероза, тромбоза и васкуларна биологија, 24, 1750–1754.
5. Таилор, П., Куртовиц, И., Марсхалл, СН, Зхао, Кс., Симпсон, БК, Куртовиц, И.,… Зхао, КСИН (2012). Липазе сисара и риба. Рецензије у Фисхериес Сциенце, 29, 37–41.