Lipoproteinová lipáza
Rodina triacylglycerolových lipáz
LPL
- Glykoprotein
- Ze 448 zbytků
- Hlavní plazmatická aktivita hydrolyzující TAG
- Syntetizována parenchymovými buňkami
- Vylučována a transportována do kapilárního endotelu
- Vázána na heparin-sulfát
- Cca 30% homologie s lipázou pankreatickou
- Serinová hydroláza
- Aktivní triáda: zbytky S132, D156 a H241
- Polypeptidové víčko: zbytky 239-264
- Otevírá se po vazbě LPL na lipoproteinový substrát
- Součástí vazby na lipoproteiny bohaté na TG:
- Krátká sekvence hydrofóbních aminokyselin v C-terminálu: zbytky 387-394
- Jiní autoři: zbytky 415-438 k zajištění stability diméru
- Vazba heparinu LPL je zprostředkována
- Bazickými zbytky
- Sekvencemi C-terminálního konce
- Zesilují vazbu jiných domén k heparinu
Jaterní lipáza
- Do plasmy se uvolňuje po stimulaci heparinem
Lipáza pankreatická
- Krystalizovatelná
Fungální lipázy
- Krystalizovatelná
Aktivní forma LPL
- Heterodimér
- Se 2 molekulami apo-C-II
- Potřebné pro maximální aktivitu
- Inhibice 1 M roztokem NaCl
- Kromě jaterní lipázy
- Hydrolyzuje 1(3)-esterickou vazbu triacylglycerolů a diglyceridů v pozici 1(3)
- TAG z chylomikronů / VLDL, jejichž povrch obsahuje apo C-II
- Chylomikrony, VLDL + endoteliální LPL =
- Lipoproteinové zbytky
- Pokračují v cirkulaci
Primární produkt:
- 2-monoacylglycerol (monoglyceridy)
- 1) dostatečně rozpustné ve vodě, aby se dostaly ke tkáním
- Rychle internalizován vaskulárními buňkami
- Buněčné lipázy dokončí hydrolýzu
- 2) spontánní isomerizace monoglyceridů
- LPL tak aktivitu proti 1-monoacylglycerolu
- 3) limitovaná lipolýza plasmatickou a destičkovou monoacylglycerol hydrolázou
Konečné produkty:
- Neesterifikované MK
- Zachycuje tuková tkáň
- Po jídle re-esterifikované a uskladněné
- Monoacylglycerol
- Glycerol
Funkce
Stav nalačno
Adipocyty- Hormon senzitivní lipáza z TG tukové tkáně
- Uvolní neesterifikované MK
- Lačnění spojeno se syntézou LPL
- N-vázané polysacharidové řetězce
- Nezměněné struktury s vysokým obsahem mannoózy
- Pro adipocyty specificky nízká aktivita LPL
- LPL ve svalových buňkách
- MK uvolnění
- Katabolizovány do dvouuhlíkových jednotek
- Součástí oxidativního metabolismu
Stav po jídle
Adipocyty- Aktivita LPL indukována insulinem:
- řetězce LPL modifikovány
- Odřezáním mannóz
- Přidáním jednotek glukózy, hexosaminu a kyseliny sialové
- Modifikované formy jsou aktivně vylučovány
- Přebytek MK z TAG z VLDL a chylomikronů LPL nabízí tukové tkáni
- glukóza poskytuje svalům dost energie
- Když jíst tučné, tak lépe bez cukru...
- Když jíst tučné, tak nejlépe na začátku jídla před jinými složkami
Transkripce genu LPL
- Regulace tkáňově specifická
- Zprostředkovávána transkripčním faktorem PPARg přes PPAR/RXR heterodimer.
Stimulována:
- SREBP-1 (sterol response element binding protein-1)
- Sp-1
- Během lačnění ve svalech
- Během lačnění v adipocytech
Inhibována:
- Sp-3
- Během lačnění na adipocytech
- Po jídle ve svalech
Lokalizace
- Intracelulárně v adipocytech svalových buněk
- Funkční frakce LPL na vaskulárním povrchu endotelu
- Navázána na heparinupodobné glykosaminoglykany
- V cirkulaci malé množství LPL - zejména po jídle
Koncentrace
- Vysoká
- tuková tkáň
- Příčně pruhované svalstvo
Citlivost
- V tukové tkáni
- Km endoteliální LPL relativně vysoká proti svalové tkáni (např. srdci)
- Hydrolýza TG je přímo úměrná koncentraci substrátu
- Ve svalech
- LPL na povrchu svalových kapilár
- Saturována i při nízkých koncentracích LP bohatých na TG
Vazba LPL
- Mnoho členů LDL receptorové rodiny
- Na LDL receptorům podobné proteiny –1 a –2
- VLDL receptorový protein
- Indukuje receptory zprostředkovaný katabolismus LP
- část odstraňování TG
- Endocytóza a odbourávání samotné LPL
- Knockout myši pro rec. VLDL / VLDL a LDL receptorové proteiny
- Normální plasmatické hladiny TG
Transport LPL k jeho endoteliální straně
- LPL tvořená v adipocytech a myocytech (v parenchymálních buňkách)
- Zrání - polysachridové řetězce (k efektivní sekreci)
- Transport z přes pericytální vrstvu - prostup endotelem - transendoteliální migrace - Transcytóza
- protein VLDL receptoru
- Proteoglykany
- LPL vazný protein o 116 kDa, který se uvolňuje po heparinu
- Fragment apo B ?
- Vazba na povrch endotelu
- Přes proteoglykan o 220kDa
- Funkční místo je pravděpodobně vysoce sulfonovaný dekasacharid
Zvýšení sekrece LPL z adipocytů
- Neesterifikované MK
- Lysofosfatidylcholin
Degradace LPL adipocyty
- Adipocyty mohou již vyloučenou LPL odbourat
Aktivace LPL
- Lipoproteinové substráty bohaté na TG (kompetují) o LPL
- VLDL
- Chylomikrony
- Mnohočetné interakce navzájem a se stěnou cévy
Obrat
- Obrat LPL za fysiologických podmínek činí 10 s-1
- Chylomikron
Intermediální produkty
- Lipolýza není výsledek jedné vazné události
- Opakované disociace a zpětná navázání
- TG v lipoproteinech katabolizovány
- Apo C-II postupně ztrácen
- Rychlost katalýzy LPL postupně klesá
- Vznik zbytkových forem LP
MK
- Za fyziologických podmínek MK převážně jako sodné a draselné soli
- Mohou působit jako detergencia
Monoacylglyceroly
- účinnými lysogeny
- Při 1-2mM inhibují aktivitu LPL
- V izolovaném perfundovaném krysím srdci
- Nevážou se na albumin
- Rychle zachyceny buňkami
- Pravděpodobně přispívají k přechodnému vytlačení LP bohatých na TG z cévního povrchu
Lysofosfolipidy
- Efektivními lysogeny
- Stabilní komplexy s albuminem
Genetické poruchy a LPL
- Funkční zásoby LPL a jaterní lipázy
- Kvantitativně uvolňovány do plasmy po stimulaci heparinem
- Genetický deficit LPL
- Masivní nárůst cirkulujících hladin chylomikronů
- Absence aktivity LPL po stimulaci heparinem
- Vzrůst VLDL je menší, než by se předpokládalo dle role LPL v katabolismu VLDL ---alternativní cesta odstraňování intaktních VLDL částic játry z plasmy o nízké kapacitě
- četné mutace lidského genu pro LPL
- Vrozený deficit jaterní lipázy
- Vzrůstající hladiny plasmatických TG
- Apo C-II - vrozený defekt tvorby
- Myši s nadměrnou expresí LPL ve svalové tkáni
