소개

리파아제는 지방산의 에스테르를 가수 분해하여 지질의 분해를 촉매한다. 그 기능은 소화와 장내 지방의 흡수 촉진에 중요합니다. 리파아제는 주로 췌장에서 발견되고 분비되지만 타액과 위에서도 발견됩니다.

• 췌장 리파아제(pdb ID:1hpl)는 오른쪽에 그려져 있으며,카르 복실 에스테르 가수 분해 효소입니다. 그것은 또한 일반적으로 췌장 트리 아실 글리세롤 리파아제라고 불리며 효소 등급 수는 E.C.3.1.1.3 입니다.,
• 담즙 염 자극 리파아제(BSSL)는 모유에서 발견됩니다.
• 호르몬에 민감한 리파아제(LIPE)는 다양한 에스테르를 가수 분해한다. 자세한 내용은 호르몬 민감성 리파아제를 참조하십시오.
• 모노아실글리세롤 리파아제(MAGL)는 세포내 트리글리세리드를 지방산 및 글리세롤로 가수분해한다. MAGL 은 LIPE 와 함께 기능합니다. 자세한 내용은 모노 글리세 라이드 리파아제를 참조하십시오.

효소에 의해 촉매된 반응은 아래에 도시되어 있다.

추가 분해는 궁극적으로 2-모노 아실 글리세롤 및 유리 지방산을 초래한다., 메커니즘에 대한 심층적 인 논의는 리파아제 촉매 메커니즘 섹션에서 찾을 수있다. 리파아제의 구조와 기능의 결정은 점진적인 과정이었다. 리파아제 활성은 1846 년 클로드 버나드(Claude Bernard)에 의해 췌장에서 처음 입증되었습니다. 그러나 Mattson 과 Beck 이 트리글리 세라이드 1 차 에스테르에 대한 췌장 리파아제의 높은 특이성을 입증 한 것은 1955 년까지는 아니었다. 최근 몇 년 동안,결정의 결정 구조의 췌장 리파제는 주요한 수단이 되고 있는 초점으로 많은 과학자들은 일을 추가이다.,

see

• 분자장/췌장 Lipase
• 리파아제 뚜껑 변
• 호르몬 민감한 lipase
• 리파제에서 칸디다 남극에서 닫은 상태
• Monoglyceride lipase
• 인간의 위 lipase
• 리파제(히브리어)
• 지질 대사

구조

췌장 lipase50kDa 단백질이다., 동 crystallographic 비대칭 장치에는 두 개의 동일한 체인의 정보(말 350)데이터 파일에서 1hpl 는 것을 나타냅 dimer 는 결정화 이슈,그리고 기능성식(또는 생물학적 어셈블리)이 하나의 체인(모노머). 체인은 449 개의 잔기로 구성됩니다. S 의 리파제(중 하나에 소 단위)포함 102 잔류물을 만드는 13 알파 나선,빨간색 표시 및 139 잔류물에 관여하는 베타 장 총 28 닥,다음과 같다. 알파 나선은 단백질의 22%를 차지하고 베타 시트는 30%를 차지합니다., 각 체인에는 잘 정의 된 두 개가 들어 있습니다. 파란색으로 표시된 N 말단 도메인은 알파/베타 가수 분해 효소 폴드가 특징입니다. 녹색으로 표시된 C 말단 도메인은 colipase 와 상호 작용하는 베타 시트 샌드위치를 포함합니다. 리파아제의 각 단량체 및 이량 체 구조는 디설파이드 결합,수소 결합 및 정전기 상호 작용(염 교량)에 의해 함께 유지된다. 리파아제는 시스테인 잔기 사이에 총 12 개가 있습니다. Arg 와 Lys 의 양전하 질소(청색)와 asp 와 Glu 잔기의 음의 산소(적색)사이에 형성된다., (노란색으로)또한 주쇄와 측쇄 원자 사이의 효소를 안정화시킨다. 리파아제는 잔류 물의 뚜렷한 분포를 갖는다(보라색 공간필은 극성 잔기를 나타낸다). 소수성 붕괴에 기여하는 많은 보조와 차 구조로(흰색으로 표시)은의 인테리어는 단백질이면서,극지 잔류물(투명한 블루)은 표면에 있습니다. 또한 리파아제에는 두 가지가 있습니다. 하나는 각 단량체 서브 유닛에 묻혀있다. 칼슘 이온은 단백질 폴딩 및 효소 활성에 필수적입니다., 이미지는 Glu187,Arg190,Asp192 및 Asp195 잔기에 의해 조정 된 서브 유닛 A 의 녹색 칼슘 이온을 보여줍니다. Ca(+2)전하는 음으로 하전 된 글루타메이트 및 아스파 테이트 잔기와 두 개의 물 분자(분홍색)의 산소 원자에 의해 안정화됩니다.

또한,리파아제는 용매가 활성 부위(적색)로 들어가는 것을 차단하는 고유(녹색)를 갖는다. 뚜껑은 oxyanion 구멍을 보호하는 25 잔류물 나선형 구조입니다., 뚜껑(노란색)은 특히 중요한 기판을 바인딩을 거쳐 극적인 변화를 변경하는 보조 구조의 리파아제 바인딩 사이트에서(active 사이트에 빨간색)을(현재 사이트에 블루,triacylglyceride 에 spacefill)(참조하십시오 리파제 뚜껑 변신한 애니메이션의 전환). 뚜껑을 열고 동반의 변화에 의해 보조 구조에서 대부분 베타-확장 확인하는 구조의 절반 이상이 현재 사이트에서 형성 알파 나선.,

콜리 파제 코엔자임

리파아제는 리파아제의 c 말단,비 촉매 도메인에 결합하는 코엔자임 인 콜리 파제에 의해 활성화됩니다. Colipase 는 비활성 형태로 췌장에서 분비되는 10kda 단백질입니다. 그것은 다섯 개의 보존(노란색)및 2-친수성 표면(사이트의 리파제 C-terminal 상호 작용-다음과 같 블루)그리고 소수성 표면(여러 개 소수 루프리 지질 흰색으로 표시). 그러면 트립신은 보조 인자가 리파아제와 상호 작용할 수 있기 전에 콜리 파제를 활성화시킬 것이다.,

콜리 파제는 리파아제의 활성화를 위해 존재해야하며 리파아제와 지질 사이의 다리 역할을합니다. 콜리 파제가 결합 할 때,활성 리파아제는 트리 아실 글리세리드와의 소수성 상호 작용에 대해 안정화된다. 없이 colipase 현재의 축적 amphiphiles 에는 오일/물 인터페이스에서 십이지는 것을 방지 췌장 리파제에서 바인딩 기판이다. . Colipase 와 lipase 는 c-말단의 활성 부위와 반대입니다(접촉은 분홍색과 황색의 영역이며 물 분자는 더 진한 파란색으로 표시됨). 효소는,와 같은 극성 상호 작용에 의해 결합된다.,

에서 존재의 colipase,효소 활성화되는 이동(빨간색 표시,active 사이트에서 녹색)로 구성되는 아미노산 216-239. N 터미널 플랩 움직임에서 공동으로 유행에 따라과 C 터미널 도메인을 공개 활 사이트(녹색),수 바인딩을 가진 기판이다. 이러한 유연성은 콜리 파제-리파아제 복합체를 물-지질 계면과 결합시키는 데 중요성을 가질 수 있다는 가설이있다. 플랩의 재구성은 또한 산소 이온 구멍을 만드는 두 번째 구조 변화를 유도합니다.,

리파아제 촉매 메커니즘

리파아제 활성화에 지질 물의 인터페이스 triacylglycerides 의 존재,colipase 및 담즙,소금으로 알려져 있 계면 활성화합니다. 가수 분해 반응이 일어나기 위해,콜리 파제는 리파아제에 표면 변화를 일으키는 미셀의 지질-물 막에 리파아제를 고정시킨다. 콜리 파제의 4 개의 소수성 루프는 트리 아실 글리세리드의 소수성 분위기와 상호 작용한다. 이것은 트리 아실 글리세롤에 대한보다 소수성 환경을 나타 내기 위해 지질에 결합하는 활성 부위 및 뚜껑 개방을 개시한다., 이것은 차례로,트리 아실 글리세롤이 촉매 트라이어드와 같은 주요 활성 부위 잔기와 상호 작용할 수있게한다. 리파아제 효소의 다양한 배열은 자연에서 찾아 낼 수있다. 하지만 다른 형태를 차지 다양한 단백질계,대부분에 내장되어 있습니다 알파/베타 가수분해 효소 접어가지고 범용성처럼 구성되어 있는 신랄한 잔류물,히스티딘,그리고 떠들고 친핵체. 말 췌장 리파아제의 경우,촉매 트라이어드로 구성된다. 이 촉매 트라이어드는 자연에서 발견되는 대부분과 같은 기능을합니다., 첫째,아스파르트 산은 his263 과 수소 결합을 형성하여 히스티딘 이미 다졸 질소의 pKa 를 증가시킵니다. 이것은 히스티딘이 강력한 일반 염기로 작용하고 세린을 탈 프로토 네이트 할 수있게합니다. 의 탈 떠들고 다음으로 봉사할 수 있는 친핵체 및 공격과 에스테르 카르보닐기의 한 지방산에는 1 또는 3 탄소의 글리세롤의 중추지질 기판이다. 지질을 공격하면 음으로 하전 된 사면체 중간체가 형성됩니다(반응 1). 그것은 2 개의 잔류물에 의해 oxyanion 구멍에서 안정화됩니다:.,

카르보닐기의 개혁과 함께 글리세롤 세그먼트 백본 행동으로 떠나는 그룹(반응의 2). 그런 다음 물 분자는 히스티딘에 양성자를 기증하여 반응성 히드 록실 음이온을 생성합니다. 산 음이온할 수 있음을 카르보닐 탄소의 지질 형성하는 다른 부정적인 영향을 청구를 사용할 수 있는 중간이 안정에서 oxyanion 구멍(반응 3).,

에 종교개혁의 카르보닐,촉매 떠들고 발표하고 monoglyceride 과 지방산 모노머 멀리 확산(반응 4).

의 금지 췌장 Lipase

(자주색)의 C11 알킬 phosphonate,은 경쟁력있는 억제제의 췌장 lipase. 그것은 활성 사이트 포켓에 직접 바인딩합니다. 또한 리파아제와 연관시키는 5 개의 B-옥틸 글루코 시드(회색 및 적색)분자가 있습니다., MUP 형태의 수소 채권과:Ser152 와 그의 263 의 일부가되는,촉매 트라이어드 및 페 77 및 레 153 는 안정 잔류물에 위치하고 있 oxyanion 구멍이 있습니다.Mup 는 소수성 측쇄 Ala178,Phe215,Pro l80,Tyr ll4,Leu213(파란색으로 표시)과의 van der Waals 접촉에 의한 것으로 나타났다.

단백질-기질 상호 작용

리파아제는 수많은 소수성 접촉과 결합합니다. 으로 볼 수 있기,리파제와 상호 작용의 알킬 그룹의 ル 리놀레산염를 통해 소수 리프트에서 단백질이다., 이 균열은 지방 분해 반응을 최적화하기 위해 분자를 배향시킵니다.

이 장면에서 보인 것은 cholesteryl linoleate(회색)의 2 개의 분자를 가진 효모 Candida rugosa 에서 리파제입니다. Ser152,Asp176 및 His263 을 포함한 활성 부위 잔기는 적색 스틱 표현으로 표시됩니다. 리파제 수용할 수 있는 두 개의 지질 분자 때문에 사실 그것은 두 개의 동일한 하위 단위 동일한 촉매 반응이다. 하나의 리파아제 분자는 한 번에 두 가지 지방 분해 반응을 촉매 할 수 있습니다.,

임상 적 중요성

췌장 리파아제는 췌장의 덕트 시스템을 통해 십이지장으로 분비됩니다. 건강한 개인에서는 혈청에서 매우 낮은 농도에 있습니다. 극 중단의 췌장기능,그러한으로 췌장염 또는 췌장암,췌장할 수 있습을 소화를 시작 릴리스 자체와 효소를 포함 췌장 리파아제로 된다. 따라서 췌장 리파아제의 혈청 농도 측정은 급성 췌장염의 진단에 도움이 될 수 있습니다.., 인 lipase 의 활동에서의 소화 및 흡수,지방이 증가되고있다 시장을 위한 리파아제 억제물 체중 감소를 위한 의약품입니다. 가장 인기 있는 Orlistat(또는 Xenical®)는 자연적인 제품에서 Streptomyces toxytricini 및 수소첨가 제품의 lipostation-돌이킬 수 없는 리파아제 억제제입니다. 이 억제제는 또한 ser152 를 결합함으로써 작용하여 실질적으로 돌이킬 수 없을 정도로 느리게 가수 분해되는 에스테르를 생성합니다.리파아제의 3 차원 구조

리파아제 3 차원 구조