Lipoprotein lipaz
Lipoprotein lipaz (LPL; EC 3.1.1.34), şilomikron ve VLDL lipoproteinlerindeki trigliseritleri bir monoasilgliserol molekülü ve serbest yağ asitlerine hidrolizleyen, lipaz türü bir enzimdir. Reaksiyon ürünleri dokunun kullanımına yarar. Kofaktör olarak apolipoprotein C-II'ye gerek duyar.[1]
LPL, kılcal damarların çeperlerindeki endotel hücrelerde bulunur. Enzim, hücrelerin yüzeyinde, damar lümeni tarafında bulunan, eksi yüklü heparan sulfat-proteoglikan (HSPG) moleküllerine bağlıdır. Enzim reaksiyonu sonucu oluşan yağ asitleri hücreye girdikten sonra ya yakılırlar ya da depo cisminde tekrar triglserite dönüştürülürler.
LPL bozuklukları taşıyan kişiler koroner kalp hastalığı, ateroskleroz ve/veya obezite riski taşırlar.Ayrıca "Tümör Nekroz Faktör Alfa" inflamasyon sırasında LPL'yi inhibe eder.Bu olay inflamasyonda iştah azalmasına ve kaşeksiye sebep olabilir.
Gen
LPL geni (eski adıyla LIPD) liporotein lipaz proteinini kodlar. Gen, kromozom 8 üzerinde, 8p22 konumundadır. İki alternatif poliadenilasyon sinyali olması nedeniyle gen iki farklı mRNA kodlar. 10 eksonlu, 30 kb uzunluğundadır. Hepatik lipaz ve pankreatik lipaz enzimlerinin genleri ile aynı gen ailesine aittir. Geni düzenleyen transkripsiyon faktörleri arasında ZNF202 bulunmaktadır.
Protein
Lipoprotein lipazin olgun hali 448 amino asit uzunluğundadır. Kütlesinin yaklaşık %12'si karbonhidratlardan oluşur. Proteinin belli bölgeleri apoC-II'ye ve heparin'e bağlanır.
LPL'nin farklı dokularda farklı izozimleri vardır. Adipositlerdeki biçimi insülin tarafından aktive olur ama kas ve miyokarddaki biçimi olmaz. İyi beslenme halinde yağ dokunun neden yağ biriktiği böyle açıklanabilir.
İşlev
LPL bir homodimer olarak çalışır ve iki işlevi vardır: hem trigliserit hidrolaz, hem de reseptör aracılıklı lipoprotein alımında ligand veya köprüleme faktörüdür. Trigliserit hidrolaz olarak aşağıdaki reaksiyonu katalizler:
- triasilgliserol → yağ asidi + 2-monoasilgliserol
LPL hem lipoproteine hem de hücre yüzeyindeki reseptör moleküllere bağlanarak bir köprü işlevi görür. LPL'nin bağlandığı hücre proteinleri şunlardır: HSPG, LDL reseptörü, LDL reseptörü ilişkili protein, VLDL reseptörü, gp330 ve apoE reseptör 2. LPL, köprü işlevini bir lipoproteinle hücre arasında yapabileceği gibi, iki hücre tipi arasında da yapabildiği gösterilmiştir: LPL'nin, monosit yüzey HSPG ile arter endotel hücreler arasında köprü kurduğu gösterilmiştir.
Fizyoloji
LPL hidroliz ardından geriye kalan kilomikron artıkları karaciğerde apoE'yi tanıyan bir reseptör aracılığıyla dolaşımdan alınırlar. VLDL tanecikleri ise bu hidroliz işlemi sonucunda IDL taneciklerine olurlar. IDL, LPL tarafından işlenmeye devam eder ve apoE'yi kaybettikten sonra LDL taneciklerine dönüşür.
LPL'nin sentezlendiği dokular başlıca yağ dokusu, düz kas ve miyokard, ayrıca süt veren süt bezleridir. Daha düşük düzeyde makrofajlarda, hormon yapan adrenal bez ve overlerde, bazı sinir hücreleri, aort, dalak, testisler, akciğer ve böbrekte üretilir. Fetal karaciğerde de bulunur ama doğum sonrasında karaciğerdeki üretimi son bulur.
İnsülin adipositlerde LPL sentezini ve onu kapiler endotele yerleşimini hızlandırır. fizyolojik şartlarda onun enzim aktivitesini ya da RNA üretimini etkileyen düzenleyici faktörler arasında katekolaminler, büyüme hormonu, glukokortikoitler, insülin, östrogen, prolaktin, paratiroid hormonu, retinoik asit, tiroksin ve vitamin D3 sayılabilir.
Patofizyoloji
Genin ifadesi kalp, kas ve yağ dokularında olur. LPL eksikliğine neden olan mutasyonlar tip I hiperlipoproteinemia'ya neden olurlar, daha az aşırı mutasyonlar ise lipoprotein metabolizmasında çeşitli bozukluklarla ilişkili bulunmuşlardır.[2] Bu durum kendini hipertrigliseridemia'ya (kanda yüksek trigliserit düzeyi olma haline) neden olur.[3] Çok yağlı diyet belli dokulara spesifik aşırı LPL üretimine neden olur. Dokuya özgün insülin direnci ve bundan kaynaklanan tip 2 diyabet mellitus gelişmesi buna bağlanmıştır.
Heterozigotlar normal LPL konsatrasyonunu yarısına sahipler. Belirgin bir lipit anormalliği yoktur ama postprandial lipemia (yemek sonrası kanda lipit düzeyinin artması) ile plazma TG düzeyleri bozulur, yani bozuk bir triglicerit toleransı gösterirler.[4] Homozigotlarda ailesel kilomikronemia olur. Bu hastalarda erken ateroskleroz görülür.[5]
Kaynakça
- Lipoprotein lipase: structure, function, regulation, and role in disease. Mead JR, Irvine SA, Ramji DP. 2002 Journal of Molecular Medicine vol 80: 753-769
Notlar
- ↑ Kim SY, Park SM, Lee ST (2006). "Apolipoprotein C-II is a novel substrate for matrix metalloproteinases". Biochem. Biophys. Res. Commun. 339 (1): 47–54. DOI:10.1016/j.bbrc.2005.10.182. PMID 16314153.
- ↑ "Entrez Gene: LPL lipoprotein lipase". http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=4023. Erişim tarihi: 23 mart 2009.
- ↑ Okubo M, Horinishi A, Saito M, et al (2007). "A novel complex deletion-insertion mutation mediated by Alu repetitive elements leads to lipoprotein lipase deficiency". Mol. Genet. Metab. 92 (3): 229–33. DOI:10.1016/j.ymgme.2007.06.018. PMID 17706445.
- ↑ Miesenbock, G.; Holzl, B.; Foger, B.; Brandstatter, E.; Paulweber, B.; Sandhofer, F.; Patsch, J. R. : Heterozygous lipoprotein lipase deficiency due to a missense mutation as the cause of impaired triglyceride tolerance with multiple lipoprotein abnormalities. J. Clin. Invest. 91: 448-455, 1993. PubMed ID : 8432854
- ↑ Benlian, P.; De Gennes, J. L.; Foubert, L.; Zhang, H.; Gagne, S. E.; Hayden, M. : Premature atherosclerosis in patients with familial chylomicronemia caused by mutations in the lipoprotein lipase gene. New Eng. J. Med. 335: 848-854, 1996. PubMed ID : 8778602