The multifunctional role of hormone-sensitive lipase in lipid metabolism

ホルモン感受性リパーゼ(HSL)は、トリ、ジ、モノアシルグリセロール、コレステロールエステル、水溶性の小さな基質を加水分解する能力を持つ比較的広い特異性を持つ酵素である。 この広い特異性により、HSLは様々な組織で様々な機能を発揮することができる。 HSLの重要な特徴は、cyclic AMP依存性プロテインキナーゼによるリン酸化によって活性化されることである。 さらに、HSLはいくつかのキナーゼ、特にAMP-activated protein kinaseによって第二の部位でリン酸化される。 この部位のリン酸化は、酵素をホルモン非感受性にする役割を担っているようで、第2部位のリン酸化は、cyclic AMP-dependent protein kinaseによる第1部位のリン酸化と活性化を阻止している。 これらの部位の脱リン酸化を担うタンパク質ホスファターゼを調べたところ、ホスファターゼ2Aが主要な役割を担っているが、タンパク質ホスファターゼ2Cも両方のリン酸化部位を標的とする重要なホスファターゼであることが示された。 HSLには少なくとも3つの機能ドメインがあり、(a) 活性を制御するリン酸化部位、(b) 触媒活性を担う活性部位、(c) 水と脂質の界面にリパーゼを固定する脂質結合部位が含まれていることが示された。 限られたタンパク質分解研究により、HSLをいくつかの断片に切断することが可能であり、その中には活性部位のセリン残基を含む約17.6kDaの安定なドメインも含まれている。 同様の条件下で消化すると、両方のリン酸化部位を含む約11.5kDaのM(r)の安定なドメインも生成する。 さらに、適切な条件下でHSLを消化すると、水溶性基質に対する活性は保持されるが、トリアシルグリセロールに対する活性は同時に失われることから、脂質結合ドメインがこの過程で失われることが示唆される。 HSLはマクロファージにおける中性コレステロールエステラーゼ活性を担っており、泡沫細胞の発生過程で起こるコレステロールエステルの蓄積に関与している可能性がある。 マクロファージ泡沫細胞では、細胞質HSL阻害蛋白質の活性が上昇するため、HSL活性は少なくとも部分的には低下している。 脂肪細胞では脂肪分解ホルモンによって脂肪分解が50-100倍促進されるにもかかわらず、HSLはin vitroでサイクリックAMP依存性プロテインキナーゼによるリン酸化を介して2-3倍しか活性化しないことが長年説明のつかない所見であった。 この矛盾を説明する一つの可能性は、in vitroの系で追加のアンカータンパク質が欠落していることであり、現在、そのようなタンパク質についての間接的な証拠が蓄積されつつある。

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