Липопротеиновая липаза

Содержание

Транспорт липидов в крови

Липопротеиновая липаза

Кроме В-протеинов, в липопротеинах присутст­вуют и другие белки-апопротеины.

Апопротеины С (меньшей молекулярной мас­сы) быстро распределяются среди липопротеинов. Они представлены четырьмя белками — С-I, C-II, С-Ш и C-IV. Апо C-II является необходимым ко­фактором липопротеинлипазы (ЛПЛ).

Три изоформы апопротеина Е (Е-2, Е-3 и Е-4) являются продуктами аллельных генов. В отличие от апо Е-3 и Е-4, апо Е-2 не содержит лиганда рецепторов ЛПНП. Аллель Е-4 ассоциируется с ранним развитием болезни Альцгеймера и повы­шенным риском ИБС.

Апопротеин А-I — основной акопротеин ЛПВП. Он присутствует также в хиломиронах, преобладает среди апопротеинов сыворотки человека (около 125 мг%) и является кофактором лецитин:холесте- рин ацилтрансферазы (ЛХАТ).

Апопротеин A-II — важный компонент ЛПВП. Он содержит цистеин, благодаря чему способен со­единяться дисульфидной связью с апо Е, образуя димер.

Апопротеин A-IV присутствует, главным обра­зом, в хиломикронах.

Апопротеин А-V активен преимущественно в гепатоцитах, но присутствует и в ЛПВП.

Лп(а) представляет собой гликопротеин, вы­соко гомологичный плазминогену. Он связывает­ся дисульфидным мостиком с В-100, образуя димер в ЛПНП-подобных частицах липопротеинов [Лп(а)].

Всасывание пищевого жира; секреция хиломикронов

Под действием панкреатической липазы (акти­вируемой желчными кислотами и белковым ко­фактором) триглицериды пищи гидролизуются в кишечнике до p-моноглицеридов и жирных кислот, которые в виде мицелл всасываются кишечным эпителием.

Жирные кислоты вновь соединяются с Р-моноглицеридами, образуя триглицериды, а свободный холестерин под действием ацил-КоА:холестерин ацилтрансферазы (АХАТ) присоединяет жирные кислоты, превращаясь в эфи­ры холестерина.

Капли триглицеридов с небольшим количеством эфиров холестерина, связанные с В-48, покрываются монослоем фосфолипидов и свобод­ного холестерина. К этому комплексу присоединя­ются апо А-I и апо A-II, и новообразованные хило- микроны выделяются в лимфу (см. рис. 10.1).

Здесь они обмениваются поверхностными компонентами с ЛПВП, приобретая апо С и апо Е и теряя фосфоли­пиды. Этот процесс продолжается по мере прохож­дения хиломикронов по лимфатическим сосудам кишечника в грудной проток, откуда липопротеины попадают в кровь.

Образование липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП)

Триглицериды транспортируются из печени в периферические ткани в составе ЛПОНП (рис. 10.2). Эти триглицериды синтезируются в печени из СЖК, которые извлекаются из плазмы и образуются в самом органе de novo.

При любом увеличении доставки СЖК в печень, если они не превращаются в кетоновые тела, секреция ЛПОНП возрастает.

Ожирение, высококалорий­ная пища, алкоголь и эстрогены стимулируют сек­рецию ЛПОНП печенью и, поэтому, приводят к гипертриглицеридемии.

А. Гидролиз под действием липопротеинлипазы   

Для поступления в ткани жирных кислот необ­ходим гидролиз триглицеридов, содержащихся в хиломикронах и ЛПОНП под действием ЛПЛ. Поглощение жирных кислот тканями облегчает се­мейство белков-транспортеров СЖК. ЛПЛ нахо­дится на поверхности эндотелия капилляров серд­ца, скелетных мышц, жировой ткани, молочных же­лез и других тканей.

Б. Биологическая регуляция липопротеинлипазы    

При повышении уровня глюкозы в плазме и стимуляции секреции инсулина увеличивается активность ЛПЛ в жировой ткани, и в ней на­капливаются жирные кислоты, образующиеся из триглицеридов липопротеинов плазмы.

При длительном голодании и диабетическом кетоаци- дозе активность ЛПЛ в жировой ткани снижается, что препятствует поступлению в нее СЖК. Кофак­тором ЛПЛ является гепарин.

При его внутривен­ном введении (0,1-0,2 мг/кг) ЛПЛ переходит в плазму, что делает возможным определение ее ак­тивности. Необходимым кофактором ЛПЛ являет­ся также апо C-II.

В. Образование остатков липопротеинов

В результате гидролиза триглицеридов под действием ЛПЛ их содержание в хил омикронах и ЛПОНП снижается, что приводит к постепенно­му уменьшению диаметра этих частиц. Липиды и С-протеины с их поверхности переносятся на ЛПВП.

Образующиеся таким образом «остат­ки» липопротеинов сохраняют апо В и содержат большие количества апо Е, но очень немного апо С. Потеряв примерно 70% своих триглицери­дов, эти частицы становятся более богатыми эфи­рами холестерина.

Г. Дальнейшие превращения остатков липопротеинов

Остатки хиломикронов полностью подвергают­ся эндоцитозу в печени через высокоаффинные ре­цепторы. Последние включают рецепторы ЛПНП (В-100/Е) и связанный с ними протеин-1 (LPR1). Эндоцитоз остатков хиломикронов через эти ре­цепторы требует присутствия апо Е-3 или Е-4.

Ли­пиды поступают в общий липидный пул печени, а апо В-48 распадается. Холестерин, поглощаемый печенью из остатков хиломикронов, по механизму обратной связи ингибирует биосинтез холестерина в этом органе. Некоторые остатки ЛПОНП также поглощаются печенью через рецепторы В-100/Е (см.

далее) и распадаются, а оставшиеся превраща­ются в ЛПНП. Таким образом, продукция ЛПНП зависит от скорости элиминации остатков ЛПОНП. Образование ЛПНП предполагает гидролиз остав­шихся триглицеридов печеночной липазой, дейст­вие которой облегчается апо Е.

ЛПНП содержат эфиры холестерина и сохраняют апо В-100.

У здоровых людей в ЛПНП превращается основная доля ЛПОНП, и весь апо В ЛПНП поступает из ЛПОНП. При некоторых гипертриглицеридеми- ях превращение ЛПОНП в ЛПНП замедляется, но если такое превращение сохраняется, то повы­шенная секреция ЛПОНП увеличивает продукцию ЛПНП.

Сдвиг отношения предшественник/про­дукт объясняет клинический феномен, называемый «бета-шунтом» [увеличение уровня ЛПНП (бе- та-липопротеинов) при снижении концентрации триглицеридов в сыворотке]. Это наблюдается, на­пример, в начале инсулинотерапии больных сахар­ным диабетом с липемией.

Инсулин повышает ак­тивность ЛПЛ, ускоряя превращение ЛПОНП в ЛПНП. В силу своего большего t1/2 ЛПНП накап­ливаются в плазме, и их повышенная концентрация может сохраняться и после нормализации уровня богатых триглицеридами липопротеинов.

Анало­гичный феномен наблюдается и у больных с семей­ной смешанной гиперлипопротеинемией при лече­нии клофиратом или гемфиброзилом.

Д. Перид полужизни (t1/2) липопротеинов___

В норме t1/2 хиломикронов составляет 5-20 ми­нут; ЛПОНП — 0,5-1 час, а ЛПНП — примерно 2,5 суток. Кинетика насыщения ЛПНП регистрируется при уровне триглицеридов 800-1000 мг%. Более высокий выход триглицеридов в плазму бы­стро приводит к гипертриглицеридемии.

Е. Влияние ограниченного потребления жира

При обычной для Северной Америки диете хи- ломикроны переносят в день 75-100 г и больше триглицеридов, тогда как печень экспортирует все­го 10-30 г их в виде ЛПОНП.

При насыщении ЛПНП, когда уровень триглицеридов составляет тысячи мг%, острое ограничение потребления жира приводит к резкому снижению их концентра­ции. Это особенно важно для больных с липемией, грозящей панкреатитом.

При появлении симпто­мов развивающегося панкреатита необходимо пре­кратить прием пищи и подавить секрецию соляной кислоты Н2-блокаторами. Больному нельзя есть, пока симптомы не исчезнут, а концентрация три­глицеридов не упадет ниже 800-1000 мг%.

Катаболизм липопротеинов низкой плотности (ЛПНП)

На клеточной мембране практически всех ядер- ных клеток расположены высокоаффинные ре­цепторы ЛПНП, опосредующие поглощение этих липопротеинов. Особенно активно такой опосредо­ванный рецепторами захват ЛПНП происходит в ге- патоцитах. Лигандами этих рецепторов являются домены апо В-100 и апо Е.

После эндоцитоза апо В распадается, а освобождающийся рецептор возвра­щается в клеточную мембрану. Эфиры холестерина ЛПНП гидролизуются, и свободный холестерин ис­пользуется для построения двухслойных клеточных мембран.

Свободный холестерин подавляет актив­ность оксиметилглутарил-КоА (ОМГ-КоА)-редук- тазы — фермента, лимитирующего скорость биосин­теза холестерина. Избыток свободного холестерина эстерифицируется АХАТ и запасается.

Холестерин, поступивший из ЛПНП, не только подавляет био­синтез холестерина в клетках, но и уменьшает число рецепторов ЛПНП по принципу снижающей регу­ляции. Аналогичным эффектом обладают насыщен­ные жиры пищи.

Метаболизм липопротеинов высокой плотности (ЛПВП)

При ультрацентрифугировании ЛПВП разделя­ются на два класса: ЛПВП2 и ЛПВП3. Количество ЛПВП3 в сыворотке мужчин и женщин одинаково, но уровень ЛПВП2 у женщин до менопаузы почти вдвое выше, чем у мужчин.

При иммунохимическом анализе обнаруживается 10 разных видов ЛПВП, которые не разделяются при ультрацентрифугиро­вании.

Главным «извлекателем» холестерина из пе­риферических тканей являются, по-видимому, пре- бета-1 ЛПВП с молекулярной массой 67 кДа.

А. Источники ЛПВП   

Апопротеины ЛПВП продуцируются печенью и кишечником и, присоединяя липиды в лимфе и плазме, превращаются в липопротеины.

Избыток свободного холестерина и фосфолипидов, остаю­щихся в поверхностных монослоях хиломикронов и ЛПОНП после гидролиза триглицеридов, пере­носится на ЛПВП белком-транспортером фосфо­липидов. Свободный холестерин, приобретенный ЛПВП, эстерифицируется под действием ЛХАТ.

Этот фермент переносит жирную кислоту из моле­кулы лецитина на гидроксильную группу свобод­ного холестерина, образуя эфиры холестерина. ЛХАТ секретируется печенью.

При тяжелых пора­жениях печеночной паренхимы уровень ЛХАТ в плазме и эстерификация холестерина снижаются, что приводит к накоплению свободного холестери­на в липопротеинах и мембранах эритроци­тов. Эритроциты с повышенным содержанием свободного холестерина в мембранах — классиче­ский признак заболеваний печени.

Б. Метаболическая роль ЛПВП 

ЛПВП служат переносчиками апопротеинов С, приобретая их от свежих ЛПОНП и хиломикро­нов. Как и ЛПНП, ЛПВП доставляют холестерин в кору надпочечников и половые железы, где из него образуются стероидные гормоны. ЛПВП принадлежит основная роль в транспорте холесте­рина с периферии.

АТФ-связывающий кассетный транспортер А1 (АВСА1) переносит свободный холестерин с клеточных мембран периферических тканей на пребета-1 ЛПВП, где он эстерифициру­ется под действием ЛХАТ, переносится в другие виды ЛПВП и, наконец, включается в ЛПВП с альфа-подвижностью при электрофорезе.

Холе­стерин из макрофагов переносится АТФ-связы- вающим кассетным транспортером G1 (ABCG1) в более крупные частицы ЛПВП. Затем с помо­щью транспортного белка эфиров холестерина (СЕТР) эстерифицированный холестерин пере­носится в ЛПНП и богатые триглицеридами липо­протеины.

Остатки хиломикронов, значительная доля остатков ЛПОНП и ЛПНП поглощаются пе­ченью. Эфиры холестерина ЛПНП попадают в ге- патоциты через скэвенджер-рецепторы класса В типа I (рецепторы SR-BI).

В. Катаболизм ЛПВП   

Пути распада ЛПВП неизвестны. Радиохими­ческие исследования показывают, что А-I и A-II синхронно исчезают из плазмы и часть их разруша­ется в печени и почках.

Метаболизм холестерина

Холестерин — необходимый компонент плазма­тических мембран клеток и миелина. Из него обра­зуются стероидные гормоны надпочечников и поло­вых желез, а также желчные кислоты. Клетки синте­зируют холестерин из ацетил-КоА.

Первым этапом является образование ОМГ-КоА, который под дей­ствием ОМГ-КоА-редуктазы превращается в мева- лоновую кислоту. Далее через ряд изопреноидных промежуточных продуктов образуется сквален, мо­лекулы которого сворачиваются в циклические сте- ролы, превращающиеся в холестерин.

Небольшое количество мевалоновой кислоты превращается в убихинон, долихол и изопентенил пирофосфат. На этом пути образуются также изопреноидные вещества геранил- и фарнезил-пирофосфаты, участвующие в пренилировании белков. Пренилирование обеспечивает «заякоривание» таких низко­молекулярных белков, как G-белок и RAS, в мем­бранах.

Синтез холестерина жестко регулируется самим холестерином или его метаболитами, кото­рые ингибируют активность ОМГ-КоА-редуктазы. Таким образом, холестерин может образовываться в клетках, а не только поступать в них из липопро­теинов плазмы.

В гепатоцитах и эпителиальных клетках кишечника холестерин включается в липо­протеины, секретируемые в кровь и лимфу. Кроме того, клетки постоянно отдают свой холестерин липопротеинам плазмы, в основном ЛПВП. В печени холестерин превращается в желчные кислоты. Пер­вый этап этого превращения катализируется 7а-гидроксилазой холестерина.

Основная часть желчных кислот реабсорбируется в кишечнике, но небольшое их количество теряется с калом, что приводит к потере холестерина. Активность 7а-гидроксилазы холестерина, как и экспрессия рецепторов ЛПНП и печеночной липазы снижают­ся при гипотиреозе.

В кишечнике всасывается около трети холесте­рина, поступающего с пищей. Большая часть этого количества транспортируется остатками хиломик- ронов в печень, где ингибирует биосинтез холесте­рина. У разных людей холестерин пищи по-разно­му влияет на уровень липопротеинов в сыворотке.

Источник: http://med-slovar.ru/endokrinologiya/endo/1390-transport-lipidov-v-krovi

Значение уровня липазы – повышенные, низкие и нормальные

Липопротеиновая липаза

Россия+7 (910) 990-43-11

Что такое липазы и какова их связь с жирами? Что скрывается за слишком высоким или слишком низким уровнем этих ферментов? Давайте проанализируем, какие уровни считаются нормальными и почему они могут изменяться.

Что такое липаза – определение и типы

Липазы являются ферментами, т.е. белки, которые выполняют одну очень точную задачу: ускоряют распад триглицеридов (жиров), из которых высвобождаются глицерин и жирные кислоты.

Липазы производятся в нашем организме и действуют на всём пути пищеварительного тракта: рот, желудок, кишечник, а также в печени, в крови, в специализированных клетках (адипоциты, в которых хранится жир) и клеточных органеллах (лизосомы).

Существует несколько видов липазы, которые классифицируются в зависимости от их локализации и цель действия.

Рассмотрим основные:

  • лингвальная липаза и липаза слюны: начинает расщепление жиров с самых первых моментов пищеварения, т.е. в полости рта.
  • липаза желудка: присутствует в желудочном соке, где среда очень кислая. У взрослого человека она расщепляет до 30% триглицеридов, полученных с едой, потому что большую часть работы выполняет панкреатическая липаза, на следующем этапе. У новорожденных, наоборот, особую активность проявляют желудочная и лингвальная липазы, так как поджелудочная железа ещё недостаточно активна.
  • липаза поджелудочной железы: поджелудочная железа является основным производителем липазы. Этот фермент из сока поджелудочной железы попадает в двенадцатиперстную кишку, где образует жирные кислоты, которые легко усваиваются стенками кишечника. Поджелудочная железа также производит ко-липазу, другой белок, который связывает прочие липазы и делает их более эффективными.
  • гормон-чувствительная липаза: это фермент, ответственный за липолиз, т.е. расщепление жиров в клетках жировой ткани (эта липаза находится прямо внутри адипоцитов), чтобы мобилизовать эти резервы для получения энергии. Название фермента отражает его тесную зависимость от гормонов, таких как адреналин и норадреналин, которые его активируют, и инсулин, который подавляет действие липазы, чтобы способствовать образованию триглицеридов и накоплению жира.
  • липопротеин-липаза: находится на уровне стенок капилляров и тоже реагирует на присутствие определенных гормонов. Название связано со специфическим действием фермента на триглицериды, транспортируемые в кровь. Существуют две формы липопротеин-липазы:
    • Липопротеин-липаза жировой ткани: активируется инсулином, расщепляет триглицериды на жирные кислоты, которые накапливаются в адипоцитах (то есть действие практически противоположно гормон-чувствительной липазе).
    • Липопротеин-липаза тканей скелетных мышц и сердца: активируется глюкагоном и адреналином (и тормозится инсулином), влияет на гидролиз триглицеридов ЛПНП для получения энергии.
  • липаза печени: вырабатывается печенью и подпитывает регенерацию ЛПНП.
  • лизосомальная липаза: также называется «кислая липаза» и находится в органеллах клеток, которые переваривают различные молекулы, в том числе триглицериды и холестерин.

Концентрация гидролитических ферментов

В крови постоянно циркулируют гидролитические ферменты, то есть липазы, которые образуются на уровне поджелудочной железы, это позволяет контролировать уровень концентрации липазы через анализ венозной крови.

Уровень липазы не входит в число «рутинных» анализов, но исследование проводят при подозрении на панкреатит (или других патологий, которые могут включать поджелудочную железу), в сочетании с такими симптомами, как тошнота, острые боли в животе, потеря аппетита.

Эталонные значения концентрации липазы в крови меняются от лаборатории к лаборатории, но ориентиром являются:

  • до 50 лет – 5-58 МЕ/л
  • старше 50 лет – 5-67 МЕ/л

Высокий уровень липазы – причины

Значения чуть выше нормы могут быть связаны с:

  • воспалением слюнных желез, что приводит к увеличению секреции фермента;
  • кишечными язвами, особенно на уровне двенадцатиперстной кишки, так как на этом участке фермент наиболее активен;
  • целиакией, в связи с проблемами нарушения всасывания кишечника, связанных с нетерпимостью к глютену, или более общие явления мальабсорбции (например, пернициозная анемия в случае нарушения усвоения витамина В12);
  • почечная недостаточность, которая ухудшает выведение фермента;
  • при холецистите, так как образование камней в желчном пузыре или его воспаление могут помешать прохождению желчи и соков поджелудочной железы, что приводит к воспалению поджелудочной железы;
  • использование некоторых лекарственных препаратов, например, противовоспалительных и мочегонных средств, которые изменяют проницаемость клетки, стимулируя высвобождение липазы.

Если концентрации повышены существенно (в два-пять раз относительно нормы), возникает подозрение на:

  • острый панкреатит: если значение уровня липазы в крови повышается в течение часа после приступа сильной боли в животе, и сохраняется около 4 дней или больше; кроме того, при остром панкреатите высокие уровни липазы связаны с высоким уровнем амилазы;
  • другие проблемы, связанные с поджелудочной железой (редко рак). Когда поджелудочная железа повреждена или воспалена, орган становится более проницаемым, и поэтому большое количество липазы может «протечь» и попасть в кровь.

Сниженный уровень липазы в крови – причины

Понижение концентрации липазы в крови наблюдается в случаях:

  • хронического панкреатита: уровни амилазы и липазы снижаются из-за повреждений клеток поджелудочной железы, которые теряются способность к производству ферментов;
  • сахарого диабета, так как действие липаз тесно взаимосвязано с концентрацией в крови инсулина;
  • болезни Крона, при которой активность фермента в кишечнике серьезно страдает из-за хронического воспаления органа;
  • кистозного фиброза, из-за нарушенной функции поджелудочной железы.

Очень низкие уровни липазы часто сочетаются с высоким уровнем холестерина и триглицеридов в крови, повышенным кровяным давлением, варикозным расширением вен и трудностями с потерей веса.

Измененные уровни липазы – что делать

Когда уровень липазы слишком высок или слишком низкий, врач назначает дополнительные исследования, чтобы определить конкретную причину этого изменения (панкреатит, почечная недостаточность и т.д.).

Однако, существуют формы поведения, которым мы може следовать в превентивных целях, и которые способствуют нормализации значений концентрации липазы.

В случае высокого уровня липазы

В дополнение к лекарственной терапии, предписанной врачом, в случае, если поставлен диагноз панкреатит, холецистит и т. д, очень полезны будет изменение некоторых пищевых привычек.

Вот несколько примеров:

  • полностью отказаться от потребления алкогольных напитков, которые наносят вред поджелудочной железе и печени;
  • высокий уровень липазы «информирует» нас о нарушении в переваривании жиров, так что полезным будет переход на диету, богатую клетчаткой;
  • пить много воды (хорошая практика – 8-10 стаканов в день), потому что липаза – это гидро-растворимый фермент и требует разбавления.

В случае низкого уровня липазы

Что же делать, когда уровень липазы в крови слишком низкий?

  • практикуйте физические упражнения: регулярная физическая активность – это действительно хорошая привычка! Исследования показывают, что физическая активность способствует снижению уровня триглицеридов в крови и также позитивно влияет на уровень холестерина;
  • используйте пищевые добавки: вы можете найти в продаже добавки с липазой как животного происхождения, так и растительного. Чаще всего эти добавки представляют собой смесь нескольких ферментов (липаза + амилаза + пектин + …), чтобы облегчить пищеварение;
  • Как и в случае высокого уровня липазы, стиль питания имеет большое значение. Низкие уровни липазы вызывают большие трудности с перевариванием жиров, поэтому нужно уменьшить их потребление (в идеале, не больше 20 г в день)! Диета, богатая на фрукты, овощи и злаки, а также обезжиренные йогурты и сыры, – это отличное решение!

Источник: https://sekretizdorovya.ru/publ/chto_takoe_lipaza/28-1-0-987

Катаболизм хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности

Липопротеиновая липаза

Макеты страниц

Меченые хиломикроны быстро исчезают из крови. У мелких животных (например, крыс) период полувыведения хиломикронов составляет всего нескольку минут; у крупных животных, а также у человека он больше, но не превышает 1 ч. Более крупные частицы катаболизируют быстрее, чем мелкие.

При внутривенном введении хиломикронов, содержащих меченые по жирным кислотам триацилглицеролы, около 80% метки обнаруживается в жировой ткани, сердце и мышцах и примерно 20% в печени.

Поскольку методом перфузии было показано, что лишь незначительные количества нативных хиломикронов и ЛПОНП подвергаются катаболическим превращениям в печени, то метка, обнаруживаемая в ней, должна иметь вторичное происхождение, т. е. она обусловлена метаболическими превращениями хиломикронов во внепеченочных тканях.

Роль липопротеинлипазы

Имеется выраженная корреляция между способностью ткани включать жирные кислоты триацилглицеролов, находящихся в составе липопротеинов, и активностью фермента липопротеинлипазы. Последний локализован на стенках капилляров, к которым он «прикрепляется» протеогликановыми цепями гепарансульфата.

Этот фермент обнаружен в экстрактах из сердца, жировой ткани, селезенки, легких, мозгового слоя почек, аорты, диафрагмы и лактирующей молочной железы.

Он практически отсутствует в крови, однако после инъекции гепарина гепарансульфатная связь перестает удерживать липопротеинлипазу и она поступает в кровяное русло, где катализирует гидролиз триацилглицеролов, находящихся в крови. При введении больших количеств

гепарина из печени высвобождается другая липаза (гепарии-освобождаемая липаза печени). Этот фермент по своим свойствам отличается от липопротеинлипазы и менее эффективно атакует хиломикроны. Роль этого фермента до конца не ясна, но показано, что он участвует в метаболизме в печени (рис. 26.6) и в превращении остатков хиломикронов и ЛПОНП (см. ниже).

Как фосфолипиды, так и апобелок C-II являются кофакторами липопротеинлипазы. Аро-C-II имеет специфический участок связывания фосфолипидов, которым он присоединяется к липопрбтеину. Таким образом, хиломикроны и ЛПОНП обеспечивают фермент, катализирующий их метаболизм, как субстратом, так и кофакторами.

Гидролиз триацилглицеролов происходит при контакте липопротеинов с ферментом, связанным с эндотелием. В процессе гидролиза триацилглицерол превращается сначала в диацилглицерол, а затем в моноацилглицерол, который расщепляется на свободную жирную кислоту и глицерол.

Часть высвобождаемых жирных кислот поступает в кровоток, где они связываются сывороточным альбумином, а основная масса свободных жирных кислот транспортируется в ткани (рис. 24.6 и 24.5).

Липопротеинлипаза сердца характеризуется низким значением по триацилглицеролу, а у липопротеинлипазы жировой ткани соответствующее значение на порядок выше.

При переходе от сытого состояния к голодному концентрация триацилглицеролов в плазме крови уменьшается; при этом липопротеинлипаза сердца остается насыщенной субстратом, а насыщенность фермента жировой ткани снижается; это приводит к перераспределению потребления субстрата в пользу ткани сердца. Подобное перераспределение наблюдается также в период лактации, во время которого активность фермента в

Рис. 26.6. Метаболизм липопротеинов высокой плотности (ЛПВП).

ГОЛП гепарин-осаждаемая липаза печени: ЛХАТ лецитин: холестсролацилтраисфераза; ЛПЛ липопротеинлипаза; X – холестерол: ХЭ эфир холестерола; ФЛ фосфолипид; СЖК — свободные жирные кислоты; апобелок На рисунке показана роль ферментов: ГОЛП, ЛХАТ и ЛПЛ в постулируемом цикле ЛПВП, в результате которого происходит перенос холестерола из различных тканей в печень. ЛПВП, и ЛПВП, – см. табл. 26.2. ГОЛП катализирует гидролиз фосфолипида на поверхносги ЛПВП, высвобождая холестерол, который поступает в печень.

ровой ткани уменьшается, а активность фермента в молочной железе возрастает и за счет этого увеличивается потребление поставляемых липопротеинами длинноцепочечных жирных кислот, необходимых для биосинтеза молочного жира.

Образование «остатков» липопротеинов

Хиломикроны под действием липопротеинлипазы теряют около 90% триацилглицеролов, а также апобелок С, который возвращается на ЛПВП, при этом апобелок Е остается.

Образующийся остаток хиломикрона имеет диаметр в два раза меньший, чем исходный хиломикрон; содержание в нем холестерола и его эфиров увеличивается (за счет убыли триацилглицеролов).

Подобному превращению подвергаются ЛПОНП, в результате образуются остатки ЛПОНП, которые называют также липопротеинами средней плотности (ЛПСП).

Роль печени

Остатки хиломикронов поглощаются клетками печени, где происходит гидролиз эфиров холестерола и триацилглицеролов. Поглощение остатков осуществляется, по-видимому, с участием специфических рецепторов апобелка Е (рис. 26.4). Приблизительно 50% остатков ЛПОНП поступают в печень по этому пути, а остальные 50% превращаются в ЛПНП.

Эксперименты с ЛПОНП, меченными по апобелку В, показали, что ЛПОНП являются предшественниками ЛПСП, которые в свою очередь являются предшественниками ЛПНП.

Как показали расчеты, каждый из этих липопротеинов содержит одну или две молекулы апобелка которые сохраняются в процессе превращений. Каждая частица ЛПНП образуется из одной частицы ЛПОНП (рис. 26.5). Роль печени в данном процессе выяснена не до конца.

У крыс большая часть апобелка В из ЛПОНП обнаруживается в печени и только небольшая доля в ЛПНП.

Это, по-видимому, связано с тем, что ЛПОНП у крыс наряду с апобелком содержат также апобелок Если рецепторы апобелка Е на поверхности клеток печени более специфичны к апобелку чем к апобелку то можно объяснить, почему у крыс большая часть ЛПСП поглощается клетками печени и образование ЛПНП происходит в ограниченном размере.

Источник: http://edu.sernam.ru/book_b_chem1.php?id=165

Липаза липопротеина • ru.knowledgr.com

Липопротеиновая липаза

Липаза липопротеина(LPL) является членом семейства генов липазы, которое включает липазу поджелудочной железы, печеночную липазу и эндотелиальную липазу.

Это – водный разрешимый фермент, который гидролизирует триглицериды в липопротеинах, таких как найденные в chylomicrons и очень имеющих малую плотность липопротеинах (VLDL), в две бесплатных жирных кислоты и одну monoacylglycerol молекулу.

Это также вовлечено в продвижение клеточного внедрения chylomicron остатков, богатых холестерином липопротеинов и бесплатных жирных кислот. LPL требует ApoC-II как кофактора.

LPL присоединен к поверхности люминала эндотелиальных клеток в капиллярах гепарином sulfated протеогликаны. Это наиболее широко распределено в жирном, сердце и ткани скелетной мышцы, а также в кормящих грудных гландах.

Синтез

Короче говоря, LPL спрятался от паренхимных клеток как glycosylated homodimer, после которого он перемещен через внеклеточную матрицу и через эндотелиальные клетки к капиллярному просвету.

После перевода недавно синтезируемый белок – glycosylated в endoplasmic сеточке. Места гликозилирования LPL – Asn-43, Asn-257 и Asn-359.

Glucosidases тогда удаляют предельные остатки глюкозы; когда-то считалось, что эта отделка глюкозы ответственна за конформационное изменение, необходимое для LPL, чтобы сформировать homodimers и стать каталитически активной.

В аппарате Гольджи oligosaccharides далее изменены, чтобы привести или к двум сложным цепям, или к двум комплексам и одной высокой-mannose цепи. В заключительном белке углеводы составляют приблизительно 12% молекулярной массы (55-58 килодальтонов).

Homodimerization требуется, прежде чем LPL может спрятаться от клеток. После укрывательства, однако, механизма, которыми путешествиями LPL через эндотелиальные клетки все еще неизвестно.

Структура

Кристаллическая структура LPL не была обнаружена; однако, есть существенные экспериментальные данные и структурное соответствие между членами семьи липазы, чтобы предсказать вероятную структуру и функциональные области фермента.

LPL составлен из двух отличных областей: большая область N-конечной-остановки, которая содержит lipolytic активное место и меньшую область C-конечной-остановки. Эти две области приложены компоновщиком пептида.

У области N-конечной-остановки есть α/β сгиб гидролазы, который является шаровидной структурой, содержащей центральный лист β, окруженный α helices. Область C-конечной-остановки – β сэндвич, сформированный двумя листовыми слоями β, и напоминает удлиненный цилиндр.

Механизм

Активное место LPL составлено из сохраненного Сера 132, Гадюка 156, и Его 241 триада. Другие важные области области N-терминала для катализа включают oxyanion отверстие (Trp-55, 133 лея), область крышки (остатки 216-239), а также β5 петля (остатки 54-64).

Связывающий участок ApoC-II в настоящее время неизвестен, но предсказано, что остатки на обеих областях C-терминала Не – и необходимы для этого взаимодействия произойти.

Область C-терминала, кажется, присуждает специфику основания LPL; у этого есть более высокое влечение к большим triacylglyceride-богатым липопротеинам, чем богатые холестерином липопротеины. Область C-терминала также важна для закрепления с рецепторами LDL.

Оба области C-терминала Не – и содержат связывающие участки гепарина, периферические к связывающим участкам липида; LPL поэтому служит мостом между поверхностью клеток и липопротеинами. Значительно, LPL, связывающий с поверхностью клеток или рецепторами, не зависит от ее каталитической деятельности.

У

нековалентного homodimer LPL есть расположение головы к хвосту мономеров. Триада Ser/Asp/His содержится в гидрофобном углублении, которое заблокировано на растворитель крышкой. После закрепления с ApoC-II и липидом в липопротеине, область C-терминала представляет основание липида области крышки.

Липид взаимодействует и с областью крышки и с гидрофобным углублением на активном месте; это заставляет крышку перемещаться, обеспечивая доступ к активному месту. β5 петля откладывает в ядро белка, принося один из electrophiles oxyanion отверстия в положение для lipolysis.

Основа глицерина липида тогда в состоянии войти в активное место и гидролизируется.

Две молекулы ApoC-II могут быть свойственны каждому регулятору освещенности LPL. Считается, что до сорока регуляторов освещенности LPL могут действовать одновременно на единственный липопротеин. В отношении кинетики считается, что выпуск продукта в обращение – ограничивающий уровень шаг в реакции.

Функция

LPL кодирует липазу липопротеина, которая выражена на эндотелиальных клетках в сердце, мышце и жирной ткани.

LPL функционирует как homodimer и имеет двойные функции гидролазы триглицерида и фактора лиганда/соединения для установленного рецептором внедрения липопротеина. Через катализ VLDL преобразован в IDL и затем в LDL.

Серьезные мутации, которые вызывают результат дефицита LPL в типе I hyperlipoproteinemia, в то время как менее чрезвычайные мутации в LPL связаны со многими беспорядками метаболизма липопротеина.

Регулирование

LPL управляют транскрипционным образом и посттранскрипционным образом. Циркадные часы могут быть важными в контроле уровней Lpl mRNA в периферийных тканях.

Изозимы LPL отрегулированы по-другому в зависимости от ткани. Например, инсулин, как известно, активирует LPL в adipocytes и его размещение в капиллярном эндотелии. В отличие от этого, инсулин, как показывали, уменьшил выражение мышцы LPL.

Мышца и миокардиальный LPL вместо этого активированы глюкагоном и адреналином.

Это помогает объяснить, почему во время поста, деятельность LPL увеличивается в мышечной ткани и уменьшениях в жирной ткани, тогда как после еды, противоположное происходит.

Совместимый с этим, диетические макропитательные вещества дифференцированно затрагивают жирный и мышца деятельность LPL.

После 16 дней на высоком углеводе или диете с высоким содержанием жира, деятельность LPL увеличилась значительно в обеих тканях спустя 6 часов после еды любого состава, но было значительно большее повышение жирной ткани LPL в ответ на диету с высоким содержанием углеводов по сравнению с диетой с высоким содержанием жира. Не было никакого различия между эффектами этих двух диет на или чувствительностью инсулина, или на пост деятельности LPL ни в одной ткани.

Концентрация LPL, показанного на поверхности эндотелиальной клетки, не может быть отрегулирована эндотелиальными клетками как они ни синтезировать, ни ухудшить LPL. Вместо этого это регулирование происходит, управляя потоком достижения LPL lipolytic места и быть выпущенным в обращение, приложенное к липопротеинам. Типичная концентрация LPL в плазме находится в диапазоне nanomolar.

Патология

Дефицит липазы липопротеина приводит к гипертриглицеридемии (поднятые уровни триглицеридов в кровотоке). У мышей сверхвыражение LPL, как показывали, затрагивало ответ инсулина и способствовало ожирению.

Высокая ткань ответ LPL на диету с высоким содержанием углеводов может предрасположить к набору веса.

Одно исследование сообщило, что предметы получили больше жировой прослойки за следующие четыре года, если, после следования за диетой с высоким содержанием углеводов и напоминающий еду высокого углевода, они ответили увеличением жирной ткани деятельность LPL за adipocyte или уменьшение в скелетной мышце деятельность LPL за грамм ткани.

Взаимодействия

Липаза липопротеина, как показывали, взаимодействовала с LRP1. Это – также лиганд для α2M, GP330 и рецепторов VLDL. LPL, как показывали, был лигандом для LRP2, хотя в более низкой близости, чем для других рецепторов; однако, большая часть LPL-зависимой деградации VLDL может быть приписана пути LRP2. В каждом случае LPL служит мостом между рецептором и липопротеином.

В то время как LPL активирован ApoC-II, он запрещен ApoC-III.

В других организмах

Ген LPL высоко сохранен через позвоночных животных. Липаза липопротеина вовлечена в транспорт липида в плацентах живых ящериц отношения (Pseudemoia entrecasteauxii).

Внешние ссылки

  • Вход GeneReviews/NCBI/NIH/UW на Семейном Дефиците Липазы Липопротеина
  • Генотерапия для дефицита липазы липопротеина

Источник: http://ru.knowledgr.com/00742229/%D0%9B%D0%B8%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D0%9B%D0%B8%D0%BF%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%B0

Хиломикроны и ЛПОНП переносят триацилглицеролы

Липопротеиновая липаза

Транспорт триацилглицеролов от кишечника к тканям (экзогенные ТАГ) осуществляется в виде хиломикронов (ХМ), от печени к тканям (эндогенные ТАГ) – в виде липопротеинов очень низкой плотности.

В транспорте ТАГ к тканям можно перечислить последовательность следующих событий:

  1. Образование незрелых первичных ХМ в кишечнике.
  2. Движение первичных ХМ через лимфатические протоки в кровь.
  3. Созревание ХМ в плазме крови – получение белков апоС-II и апоЕ от ЛПВП.
  4. Взаимодействие ХМ с липопротеинлипазой (ЛПЛ) эндотелия кровеносных сосудов, которая отщепляет жирные кислоты от ТАГ. Далее жирные кислоты проникают непосредственно в клетки данной ткани или, связываясь с альбумином, разносятся по организму. В результате количество ТАГ в хиломикроне резко снижается, образуются остаточные ХМ.
  5. Переход остаточных ХМ в гепатоциты и полный распад их структуры.
  6. Синтез ТАГ в печени из пищевой глюкозы. Использование липидов, пришедших в составе остаточных ХМ.
  7. Образование первичных ЛПОНП в печени.
  8. Созревание ЛПОНП в плазме крови – получение белков апоС-II и апоЕ от ЛПВП.
  9. Взаимодействие с липопротеинлипазой эндотелия и потеря большей части ТАГ. Образование остаточных ЛПОНП (по-другому липопротеины промежуточной плотности, ЛППП).
  10. Далее остаточные ЛПОНП 
  • переходят в гепатоциты и полностью распадаются,
  • либо остаются в плазме крови и превращаются в ЛПНП.

Общая характеристика

  • формируются в кишечнике из ресинтезированных жиров,
  • яявляются самыми крупными липопротеинами, их размер от 100 до 1200 нм (0,1-1,2 мкм),
  • в их составе преобладают ТАГ, мало белка, фосфолипидов и холестерола (2% белка, 87% ТАГ, 2% ХС, 5% эфиров ХС, 4% фосфолипидов),
  • основным апобелком является апоВ-48, это структурный липопротеин, в плазме крови получают от ЛПВП белки апоС-II и апоЕ,
  • в норме натощак не обнаруживаются, в крови появляются после приема пищи, поступая из лимфы через грудной лимфатический проток, и полностью исчезают через 10-12 часов,
  • не атерогенны.

Метаболизм

1. После ресинтеза жиров в эпителиоцитах кишечника формируются первичные хиломикроны, имеющие только апоВ-48.

2. Из-за большого размера они не проникают напрямую в кровеносное русло и эвакуируются через лимфатическую систему, попадая в кровь через грудной лимфатический проток.

3. В крови хиломикроны взаимодействуют с ЛПВП и приобретают от них апоС-II и апоЕ, образуя зрелые формы. Белок апоС-II является активатором фермента липопротеинлипазы, белок апоЕ понадобится для удаления из крови остаточных хиломикронов.

4. На эндотелии капилляров вышеперечисленных тканей находится фермент липопротеинлипаза (ЛПЛ), отщепляющая жирные кислоты от ТАГ в положении 1 и 3, в результате накапливаются моно- и диацилглицеролы. 

5. Находясь в плазме крови, хиломикроны также взаимодействуют с ЛПВП, отдавая им часть своих МАГ и ДАГ и получая взамен эфиры ХС.

6. После взаимодействия хиломикрона с липопротеинлипазой полученные свободные жирные кислоты проникают в клетки органа, либо остаются в плазме крови и в комплексе с альбумином разносятся с кровью в другие ткани. Липопротеинлипаза способна удалить до 90% всех ТАГ, находящихся в хиломикроне.

7. Остаточные (ремнантные) хиломикроны, сохранившие в своем составе МАГ и ДАГ, попадают в гепатоциты посредством апоЕ-рецепторного эндоцитоза и разрушаются до составных частей.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.