• 1 Introduktion
• 2 Strukturella höjdpunkter
• 3 Funktion
• 4 Relevans för människors hälsa & Sjukdomar
• 5 Externa länkar

Introduktion

Human gastric lipase (HGL, E.C. 3.1.1.3) (PBD ID: 1hlg) är det lipas som ansvarar för att inleda matsmältningen av kostfetter i magsäcken . Detta syrastabila enzym utsöndras av de fundiska huvudcellerna i den mänskliga magsäcken och katalyserar 10-20 % av de totala lipolytiska processerna (dvs. de som innefattar fettnedbrytning) hos friska vuxna . HGL katalyserar specifikt hydrolysen av triacylglycerol för att producera diacylglycerol och en karboxylatbiprodukt , en process som underlättar efterföljande fettnedbrytning av pankreaslipas . När det gäller sjukdomsimplikationer finns det belägg för att HGL-sekretionen är förändrad hos personer med gastrit (det vanligaste gastriska tillståndet, där magslemhinnan är inflammerad) . Vidare måste personer med nedsatt bukspottkörtelfunktion (och därmed minskade nivåer av pankreaslipas) vara starkt beroende av HGL för att smälta kostfetter .

Strukturella höjdpunkter

HGL, ett hydrolasenzym som består av två 379 aminosyrarester långa subenheter, har en som innehåller resterna Ser-153, His-353 och Asp-324. Denna struktur är väsentlig för nedbrytningen av lipider, samordnad med en vid Leu-67 och Gln-154 , som tjänar till att stabilisera övergångstillståndet. Strukturellt sett uppvisar det humana gastriska lipaset ett komplex (beta-plattor visas i gult, alfa-helixer visas i orange, spiraler visas i grönt och upplösta kolhydrater visas i lila). HGL:s restnoter 215-244 ger plats åt de (hydrofoba regionerna, markerade i rött) som både omger den aktiva platsen och utgör gränssnittet för locket. Dessa områden tros dra till sig lipider och främja dockning .

Funktion

Hydrolysereaktionen av triacylglycerol som katalyseras av HGL .

HGL fungerar vid ett optimalt pH på cirka fem och katalyserar främst hydrolysen av kortkedjiga triacylglyceroler .

Som esteras med ett katalytiskt aktivt serin uppvisar HGL en mekanism som liknar den etablerade serinesterasemekanismen. Det aktiva serinet på den aktiva platsen, som ligger inom , underlättas först av den närliggande bildningen av en saltbrygga mellan Asp-136 och His-152, vilket inducerar tillägnandet av en proton från Ser-153. Det nu mycket nukleofila Ser-153 kommer att angripa karbonylkolet i acetatgruppen i en triacylglycerolmolekyl. Den tetraedriska arten stabiliseras av oxyanjonhålet. Men så snart arten sönderdelas i den kovalent bundna acetat- och lipasgruppen genomgår serinet en deacylering där vatten agerar som nukleofil. Detta sista steg återställer Ser-153 till sitt protonerade tillstånd.

Relevans för människors hälsa & Sjukdom

Den hydrolytiska verkan av HGL är något underordnad hos friska vuxna, hos vilka HGL modulerar högst 10-20 % av nedbrytningen av fett i kosten . Närvaron av HGL är dock avgörande hos för tidigt födda barn, som ofta uppvisar dålig pankreasfunktion, samt hos vuxna med patologisk pankreasinsufficiens (t.ex. kronisk pankreatit) . Dessa personer kan inte producera tillräckliga mängder pankreaslipas och måste därför i första hand förlita sig på HGL för att smälta fett från kosten . Hos dessa individer ansvarar HGL för hydrolyseringen av 30-60 % av triglyceriderna i kosten .

Tomasik et al. (2013) undersökte den hormonella regleringen av HGL-sekretionen hos barn och ungdomar med gastrit. HGL-aktiviteten jämfördes i tre grupper: en experimentell grupp bestående av ungdomar som diagnostiserats med Helicobacter pylori gastrit (n = 10), en annan experimentell grupp bestående av ungdomar med en icke-H. pylori inducerad form av gastrit (n = 10) och en kontrollgrupp av friska ungdomar (n = 14). HGL-aktivitet, förutom plasmakoncentrationer av glukagonliknande peptid-1, cholecystokinin och glukosberoende insulinotropisk peptid, observerades genom analys av magsaftprover som hade samlats in via endoskopiska mätningar från varje patient.

Patienter vars ytliga gastrit inducerades av andra patogener än H. pylori uppvisade lägre nivåer av HGL-aktivitet jämfört med både friska ungdomar (p < .005) och de som diagnostiserades med H. pylori gastrit (p < .005). De genomsnittliga plasmakoncentrationerna av glukosberoende insulinotropisk peptid var lägre hos friska patienter (p < 0,005) än hos dem som inte hade H. pylori gastrit (p < .003) och dem som hade H. pylori gastrit (p < 0,01). Regleringen av HGL-sekretionen genom glukagonliknande peptid-1 (GLP-1) och cholecystokinin (CCK) visade sig därför vara förändrad hos ungdomar med gastrit; till stöd för detta resultat har det i befintlig litteratur föreslagits att GLP-1 och CCK hämmar HGL-sekretionen . Dessutom visade sig glukosberoende insulinotropisk peptid vara en kraftfull aktivator av human gastrisk lipasaktivitet i alla experimentella och kontrollgrupper .

PDB – 1HLG: http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1HLG