Lipaz
Lipaz, lipitlerin ester bağlarının hidrolizini katalizleyen bir enzimdir. Lipazlar esterazların bir alt sınıfıdır.
Lipazlar, çoğu canlıda gıdasal lipitlerin (yani trigliseritlerin) sindirimi, taşınması ve işlenmesinde önemli rol oynarlar. Bazı virüslerde dahi lipaz genleri bulunur.
İşlev
Çoğu lipaz bir lipit substratın gliserol omurgasının belli konumlarında etkir. İnsanlarda sindirim sisteminde yağları sindirmekten sorumlu esas enzim olan pankreatik lipaz örneğinde, enzim, yağlarda bulunan trigliseritleri monogliseritlere ve yağ asitlerine dönüştürür.
Fosfolipaz ve sfingomiyelinazlar da sayılırsa doğada çok büyük sayıda lipaz vardır.
Yapı
Amino asit dizisi bakımından birbirinden farklı çok çeşitli lipazlar vardır, bunlar protein yapıları ve katalitik yapıları bakımından incelendiğinde dahi birkaç tipten oluşurlar. Bunların çoğu alfa/beta hidrolaz katlanmasına sahiptirler (bkz resim). Kullandıkları hidroliz mekanizması kimotripsininkine benzer, bir serin nükleofil, bir asit kalıntı (genelde aspartik asit) ve bir histidinden oluşur. Gram negatif bakteriler tarafından üretilen çoğu lipaz, biyolojik olarak aktif biçimlerine kavuşabilmek için, doğru katlanmalarını sağlayan, kendilerine has bir yardımcı proteine gerek duyarlar.
Fizyolojik dağılım
Lipazlar gıdasal trigliseritlerin rutin metabolizmasından, sinyal transdüksiyonu ve enflamasyona kadar çok çeşitli biyolojik süreçlerde yer alırlar. Bazı lipazlar hücre içinde belli bölmeler ile sınırlıdır, diğerleri ise hücre dışında mekanlarda işlev görürler.
- Lisozomal lipaz durumunda, enzim lizozom denen organele sınırlanmıştır.
- Başka lipazlar, pankreatik lipaz gibi, hücre dışına salgılanır ve orada gıdasal lipitleri daha basit moleküllere dönüştürürler, vücut tarafından daha kolay emilebilmeleri ve vücut içinde daha kolay taşınabilmeleri için.
- Mantar ve bakterilerin salgıladıkları lipazlar ortamdaki besinleri daha kolay içlerine alabilmelerini sağlar. Patojenik mikroplarda ise yeni bir konak organizmayı daha kolay istila edebilmeyi sağlar.
- Bazı arı ve eşekarısı zehirlerinde bulunan fosfolipazlar, sokmanın neden olduğu yara ve enflamasyonun daha etkili olmasını sağlar.
- Biyolojik membranlar hücrenin parçası oldukları için lipazlar hücre biyolojisinde önemli rol oynarlar.
İnsanlarda lipazlar
İnsan sindirim sisteminin başlıca lipazları mide tarafından salgılanan gastrik lipaz ve pankreas tarafından salgılanan pankreatik lipaz ve pankreatik lipazla ilişkili protein 2 (PLRP2)'dır. İnsanlarda ayrıca bunlarla ilişkili birkaç enzim daha vardır, hepatik lipaz, endotel lipaz ve lipoprotein lipaz olmak üzere. Bu lipazların hepsi sindirim sistemi ile ilgili değildir. (bkz. tablo)
| Name | Gen | Konum | Tarif | Bozukluk |
| pankreatik lipaz | PNLIP | sindirim sıvısı | En iyi enzim etkinliğini elde etmek için pankreatik lipaz, pankreas tarafından salgılanan, kolipaz adlı başka bir proteine gerek duyar[1]. | Eğer pankreatik lipaz düzeyleri fazla artarsa pankreatit gelişir ve pankreas iflas eder. |
| lizozomal lipaz | LIPA | Lizozomun içi | Lizozomal asit lipaz veya kolesteril ester hidrolaz olarak da bilinir | Kolesteril ester depo hastalığı (CESD) ve Wolman hastalığı Lizozomal lipaz genindeki mutasyonlardan kaynaklanır.[2] |
| hepatik lipaz | LIPC | endotel | Hepatik lipaz, kandaki lipoproteinlerdeki lipitler üzerine etkir, düşük yoğunluklu lipoproteinler (LDL) oluşturur . | - |
| lipoprotein lipaz | LPL veya "LIPD" | endotel | Lipoprotein lipaz, VLDL tarafından taşınan trigliseritleri hidroliz ederek hücrelerin yağ asitleri elde etmelerini sağlar. | Lipoprotein lipaz eksikliği lipoprotein lipaz genindeki mutasyonlardan kaynaklanır.[3][4] |
| hormon duyarlı lipaz | LIPE | hücre içi | - | - |
| gastrik lipaz/lingal lipaz | LIPF | sindirim sıvısı | nötür pH'de lipidlerin sindirimine yardım etmek için bebeklerde bulunur | - |
| endotel lipaz | LIPG | endotel | - | - |
| pankreatik lipaz ilişkili protein 2 | PNLIPRP2 veya "PLRP2" - | sindirim sıvısı | - | - |
| pankreatic lipaz ilişkili protein 1 | PNLIPRP1 veya "PLRP1" | sindirim sıvısı | pankreatic lipaz ilişkili protein 1; PLRP2 ve Pankreatik lipaz'a amino asit dizisi olarak çok benzer (üç gen muhtemelen atasal bir pankreatik lipaz geninin, gen ikileşme olayları ile türediler). Ancak, PLRP1 ölçülebilir bir lipaz aktivitesinde yoksundur ve işlevi bilinmemektedir, başka memelilerde korunmuş olmasına rağmen.[5][6]. | - |
Diğer lipazlar arasında LIPH, LIPI, LIPJ, LIPK, LIPM, LIPN, MGLL, DAGLA, DAGLB, ve CEL sayılabilir.
Ayrıca çok sayıda fosfolipaz da vardır ama bunlar her zaman diğer lipazlarla sınıflandırılmazlar.
Endüstriyel kullanımlar
Mantar ve bakterilerden elde edilen lipazlar eski çağlardan beri yoğurt ve peynir yapımında önemli rol oynamışlardır. Ancak, bunların yanı sıra, modern uygulamalarda lipazlar lipitlerin yıkımı için kullanılan ucuz ve çok yönlü katalizörler olarak değerlendirilir. Örneğin, bir biyoteknoloji şirketi, ekmek ürünleri ve çamaşır tozu üretmek ve bitkisel yağları yakıta dönüştürmek gibi amaçlar için rekombinant lipaz enzimlerini pazarlamaktadır.
Kaynakça
- ↑ Lowe ME (2002). "The triglyceride lipases of the pancreas". J Lipid Res 43 (12): 2007–16. DOI:10.1194/jlr.R200012-JLR200. PMID 12454260.
- ↑ Omim - Wolman Disease
- ↑ Familial lipoprotein lipase deficiency - Genetics Home Reference
- ↑ Gilbert B, Rouis M, Griglio S, de Lumley L, Laplaud P. "Lipoprotein lipase (LPL) deficiency: a new patient homozygote for the preponderant mutation Gly188Glu in the human LPL gene and review of reported mutations: 75 % are clustered in exons 5 and 6". Ann Genet 44 (1): 25–32. PMID 11334614.
- ↑ Crenon I, Foglizzo E, Kerfelec B, Verine A, Pignol D, Hermoso J, Bonicel J, Chapus C (1998). "Pancreatic lipase-related protein type I: a specialized lipase or an inactive enzyme". Protein Eng 11 (2): 135–42. DOI:10.1093/protein/11.2.135. PMID 9605548.
- ↑ De Caro J, Carriere F, Barboni P, Giller T, Verger R, De Caro A (1998). "Pancreatic lipase-related protein 1 (PLRP1) is present in the pancreatic juice of several species". Biochim Biophys Acta 1387 (1-2): 331–41. PMID 9748646.