Гормон-чувствительная липаза
Гормон-чувствительная липаза (Шифр КФ 3.1.1.79, HSL, ГЧЛ), также ранее известная как гидролаза холестерилового эфира (СЕН)[1], иногда называемая триацилглицероллипаза, является ферментом, который, в организме человека, кодируется геном LIPE[2].
| Гормон-чувствительная липаза | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | ||||||
| Символы | hormone-sensitive lipasehormone-sensitive lipase testicular isoformLIPElipasehormone-sensitive | |||||
| Внешние IDs | GeneCards: | |||||
| Профиль экспрессии РНК | ||||||
 | ||||||
| Больше информации | ||||||
| Ортологи | ||||||
| Виды | Человек | Мышь | ||||
| Entrez |
|
| ||||
| Ensembl |
|
| ||||
| UniProt |
|
| ||||
| RefSeq (мРНК) |
|
| ||||
| RefSeq (белок) |
|
| ||||
| Локус (UCSC) | n/a | n/a | ||||
| Поиск PubMed | n/a | |||||
| Править (человек) | ||||||
| N-конец гормон-чувствительной липазы | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | HSL_N |
| Pfam | PF06350 |
| Доступные структуры белков | |
| Pfam | структуры |
| PDB | RCSB PDB; PDBe; PDBj |
| PDBsum | 3D-модель |
Гормон-чувствительная липаза — это внутриклеточная нейтральная липаза, способная гидролизовать различные сложные эфиры[3]. Фермент имеет длинную и короткую формы. Длинная форма экспрессируется в стероидогенных тканях, таких как яички, где она превращает эфиры холестерина в свободный холестерин для производства стероидных гормонов. Короткая форма экспрессируется в жировой ткани, где она гидролизует хранящиеся триглицериды до свободных жирных кислот[4].
Номенклатура
Во время голодания повышенная секреция свободных жирных кислот клетками адипоцитов была приписана гормону адреналину, отсюда и название «гормон-чувствительная липаза»[3]. Другие катехоламины и адренокортикотропный гормон (АКТГ) также могут стимулировать такие реакции. Такое ферментативное действие играет ключевую роль в обеспечении основного источника энергии для большинства клеток.
Функция
Основная функция гормон-чувствительной липазы — мобилизация накопленных жиров[5]. ГЧЛ действует, чтобы гидролизовать жирную кислоту из молекулы триацилглицерина, освобождая жирную кислоту и диглицерид, или жирную кислоту из молекулы диацилглицерина, освобождая жирную кислоту и моноглицерид. Этот процесс способствует метаболизму энергии у млекопитающих[6]. Другой фермент, обнаруженный в жировой ткани, жировая триглицерид-липаза (ЖТЛ), имеет более высокое сродство к триглицеридам, чем ГЧЛ, и ЖТЛ преимущественно действует как фермент для гидролиза триглицеридов в адипоцитах. ГЧЛ также известен как триглицерид липаза, в то время как фермент, который расщепляет вторую жирную кислоту в триглицериде, известен как диглицерид липаза, а третий фермент, который расщепляет конечную жирную кислоту, называется моноглицерид липазой. Только начальный фермент подвержен действию гормонов, отсюда и название его гормоночувствительной липазы. Диглицеридные и моноглицеридные ферменты работают в десятки и сотни раз быстрее, поэтому ГЧЛ является лимитирующим этапом при отщеплении жирных кислот от молекулы триглицерида[7][8].
ГЧЛ активируется, когда организму необходимо мобилизовать запасы энергии, и поэтому положительно реагирует на катехоламины, АКТГ. Она ингибируется инсулином. Раньше считалось, что глюкагон активирует ГЧЛ, однако устранение ингибирующих эффектов инсулина («срезание тормозов») является источником активации. Липолитический эффект глюкагона в жировой ткани у человека минимален.
Другой важной ролью ГЧЛ является высвобождение холестерина из сложных эфиров холестерина для использования в производстве стероидов[9] и оттока холестерина[10]. Активность ГЧЛ важна для предотвращения или уменьшения образования пенистых клеток при атеросклерозе[10].
Активация
ГЧЛ может быть активирована двумя механизмами[11].
- В первом случае фосфорилированный перилипин А заставляет её перемещаться на поверхность липидной капли, где она может начать гидролиз липидной капли.
- Кроме того, он может быть активирован цАМФ-зависимой протеинкиназой (PKA). Этот путь значительно менее эффективен, чем первый, который необходим для мобилизации липидов в ответ на циклический АМФ, который сам обеспечивается активацией рецепторов, связанных с белком Gs, которые способствуют продукции цАМФ. Примеры включают бета-адренергическую стимуляцию, стимуляцию рецептора глюкагона и АКТГ стимуляцию рецептора АКТГ в коре надпочечников .
- Для активации частично очищенного ГЧЛ требуются Mg2+, АТФ и циклический АМФ[12]. Активация может быть заблокирована, когда Ser-552 не фосфорилируется, потому что фосфорилируется Ser-554, и когда дефосфорилирование Ser-552 вызывает инсулин в рецептор инсулина, вызывая ингибирование липолиза и стимуляцию транспорта глюкозы[6].
- Гормональная стимуляция липолиза у человека похожа на крысиную[12].
Примечания
- “Modulation of cholesteryl ester hydrolase messenger ribonucleic acid levels, protein levels, and activity in the rat corpus luteum”. Biology of Reproduction. 53 (5): 1110—7. November 1995. DOI:10.1095/biolreprod53.5.1110. PMID 8527515.
- “Gene organization and primary structure of human hormone-sensitive lipase: possible significance of a sequence homology with a lipase of Moraxella TA144, an antarctic bacterium”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (11): 4897—901. June 1993. Bibcode:1993PNAS...90.4897L. DOI:10.1073/pnas.90.11.4897. PMID 8506334.
- “Hormone-sensitive lipase: control of intracellular tri-(di-)acylglycerol and cholesteryl ester hydrolysis”. Journal of Lipid Research. 43 (10): 1585—94. October 2002. DOI:10.1194/jlr.R200009-JLR200. PMID 12364542.
- Entrez Gene: LIPE lipase, hormone-sensitive.
- Mobilization and Cellular Uptake of Stored Fats (Triacylglycerols) with Animation. Animations, Biochemistry Animations, Biochemistry Notes. PharmaXChange.info (October 2013). Дата обращения: 2 апреля 2020.
- Comprehensive natural products chemistry. — 1st ed. — Amsterdam: Elsevier, 1999-. — 1 online resource (9 volumes) с. — ISBN 978-0-08-091283-7, 0-08-091283-4.
- “The activities of lipases and carnitine palmitoyltransferase in muscles from vertebrates and invertebrates”. The Biochemical Journal. 130 (3): 697—705. December 1972. DOI:10.1042/bj1300697. PMID 4664927.
- de Meijer J (1998-05-01). “Hormone sensitive lipase: structure, function and regulation” (PDF). demeijer.com. Дата обращения 2009-02-04.
- “Adrenal cholesterol utilization”. Molecular and Cellular Endocrinology. 265—266: 42—5. February 2007. DOI:10.1016/j.mce.2006.12.001. PMID 17208360.
- “Regulation of lipid droplet cholesterol efflux from macrophage foam cells”. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 32 (3): 575—81. March 2012. DOI:10.1161/ATVBAHA.111.240705. PMID 22207731.
- Lehninger principles of biochemistry. — San Francisco : W.H. Freeman, 2005. — ISBN 0-7167-4339-6.
- “The mechanism of activation of hormone-sensitive lipase in human adipose tissue”. The Journal of Clinical Investigation. 53 (4): 1124—31. April 1974. DOI:10.1172/JCI107650. PMID 4360857.
Дальнейшее чтение
- Kraemer FB, Shen WJ (October 2002). “Hormone-sensitive lipase: control of intracellular tri-(di-)acylglycerol and cholesteryl ester hydrolysis”. Journal of Lipid Research. 43 (10): 1585—94. DOI:10.1194/jlr.R200009-JLR200. PMID 12364542.
- Langfort J, Donsmark M, Ploug T, Holm C, Galbo H (August 2003). “Hormone-sensitive lipase in skeletal muscle: regulatory mechanisms”. Acta Physiologica Scandinavica. 178 (4): 397—403. DOI:10.1046/j.1365-201X.2003.01155.x. PMID 12864745.
- Holm C (December 2003). “Molecular mechanisms regulating hormone-sensitive lipase and lipolysis”. Biochemical Society Transactions. 31 (Pt 6): 1120—4. DOI:10.1042/BST0311120. PMID 14641008.
- Holm C, Kirchgessner TG, Svenson KL, Fredrikson G, Nilsson S, Miller CG, et al. (September 1988). “Hormone-sensitive lipase: sequence, expression, and chromosomal localization to 19 cent-q13.3”. Science. 241 (4872): 1503—6. Bibcode:1988Sci...241.1503H. DOI:10.1126/science.3420405. PMID 3420405.
- Levitt RC, Liu Z, Nouri N, Meyers DA, Brandriff B, Mohrenweiser HM (1995). “Mapping of the gene for hormone sensitive lipase (LIPE) to chromosome 19q13.1-->q13.2”. Cytogenetics and Cell Genetics. 69 (3—4): 211—4. DOI:10.1159/000133966. PMID 7698015.
- Langin D, Laurell H, Holst LS, Belfrage P, Holm C (June 1993). “Gene organization and primary structure of human hormone-sensitive lipase: possible significance of a sequence homology with a lipase of Moraxella TA144, an antarctic bacterium”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (11): 4897—901. Bibcode:1993PNAS...90.4897L. DOI:10.1073/pnas.90.11.4897. PMC 46620. PMID 8506334.
- Holst LS, Langin D, Mulder H, Laurell H, Grober J, Bergh A, et al. (August 1996). “Molecular cloning, genomic organization, and expression of a testicular isoform of hormone-sensitive lipase”. Genomics. 35 (3): 441—7. DOI:10.1006/geno.1996.0383. PMID 8812477.
- Anthonsen MW, Rönnstrand L, Wernstedt C, Degerman E, Holm C (January 1998). “Identification of novel phosphorylation sites in hormone-sensitive lipase that are phosphorylated in response to isoproterenol and govern activation properties in vitro”. The Journal of Biological Chemistry. 273 (1): 215—21. DOI:10.1074/jbc.273.1.215. PMID 9417067.
- Shen WJ, Sridhar K, Bernlohr DA, Kraemer FB (May 1999). “Interaction of rat hormone-sensitive lipase with adipocyte lipid-binding protein”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (10): 5528—32. Bibcode:1999PNAS...96.5528S. DOI:10.1073/pnas.96.10.5528. PMC 21893. PMID 10318917.
- Syu LJ, Saltiel AR (July 1999). “Lipotransin: a novel docking protein for hormone-sensitive lipase”. Molecular Cell. 4 (1): 109—15. DOI:10.1016/S1097-2765(00)80192-6. PMID 10445032.
- Shen WJ, Patel S, Hong R, Kraemer FB (March 2000). “Hormone-sensitive lipase functions as an oligomer”. Biochemistry. 39 (9): 2392—8. DOI:10.1021/bi992283h. PMID 10694408.
- Johnson WJ, Jang SY, Bernard DW (August 2000). “Hormone sensitive lipase mRNA in both monocyte and macrophage forms of the human THP-1 cell line”. Comparative Biochemistry and Physiology. Part B, Biochemistry & Molecular Biology. 126 (4): 543—52. DOI:10.1016/S0305-0491(00)00220-0. PMID 11026666.
- Laurin NN, Wang SP, Mitchell GA (November 2000). “The hormone-sensitive lipase gene is transcribed from at least five alternative first exons in mouse adipose tissue”. Mammalian Genome. 11 (11): 972—8. DOI:10.1007/s003350010185. PMID 11063252.
- Greenberg AS, Shen WJ, Muliro K, Patel S, Souza SC, Roth RA, Kraemer FB (November 2001). “Stimulation of lipolysis and hormone-sensitive lipase via the extracellular signal-regulated kinase pathway”. The Journal of Biological Chemistry. 276 (48): 45456—61. DOI:10.1074/jbc.M104436200. PMID 11581251.
- Talmud PJ, Palmen J, Luan J, Flavell D, Byrne CD, Waterworth DM, Wareham NJ (November 2001). “Variation in the promoter of the human hormone sensitive lipase gene shows gender specific effects on insulin and lipid levels: results from the Ely study”. Biochimica et Biophysica Acta. 1537 (3): 239—44. DOI:10.1016/s0925-4439(01)00076-x. PMID 11731226.
- Kolehmainen M, Vidal H, Ohisalo JJ, Pirinen E, Alhava E, Uusitupa MI (January 2002). “Hormone sensitive lipase expression and adipose tissue metabolism show gender difference in obese subjects after weight loss”. International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders. 26 (1): 6—16. DOI:10.1038/sj.ijo.0801858. PMID 11791141.
- Smih F, Rouet P, Lucas S, Mairal A, Sengenes C, Lafontan M, et al. (February 2002). “Transcriptional regulation of adipocyte hormone-sensitive lipase by glucose”. Diabetes. 51 (2): 293—300. DOI:10.2337/diabetes.51.2.293. PMID 11812735.
- Mairal A, Melaine N, Laurell H, Grober J, Holst LS, Guillaudeux T, et al. (February 2002). “Characterization of a novel testicular form of human hormone-sensitive lipase”. Biochemical and Biophysical Research Communications. 291 (2): 286—90. DOI:10.1006/bbrc.2002.6427. PMID 11846402.
- Ylitalo K, Nuotio I, Viikari J, Auwerx J, Vidal H, Taskinen MR (May 2002). “C3, hormone-sensitive lipase, and peroxisome proliferator-activated receptor gamma expression in adipose tissue of familial combined hyperlipidemia patients”. Metabolism. 51 (5): 664—70. DOI:10.1053/meta.2002.32032. PMID 11979403.