Лингвальная липаза
| Лингвальная липаза | |
|---|---|
 Лингвальная липаза с каталитической триадой, выделенной в центре | |
| Идентификаторы | |
| Символ | ЛИПФ |
| Альт. имена | триацилглицерин, |
| Другие данные | |
| Номер ЕС | 3.1.1.3 |
Лингвальная липаза является членом семейства пищеварительных ферментов называемых триацилглицеринлипазами , EC 3.1.1.3, которые используют каталитическую триаду аспартата , , гистидина и серина средней и длинной цепи для гидролиза триглицеридов до частичных глицеридов и свободных жирных кислот . Фермент, попадающий в рот вместе со слюной, катализирует первую реакцию переваривания пищевых липидов, при этом первичным продуктом реакции являются диглицериды. [1] Однако благодаря уникальным характеристикам лингвальной липазы, включая оптимум pH 4,5–5,4 и ее способности катализировать реакции без солей желчных кислот , липолитическая активность продолжается и в желудке. [2] О высвобождении фермента сигнализирует вегетативная нервная система после приема пищи, при этом серозные железы под складчатыми и листовидными язычными сосочками на поверхности языка. [3] секретируют язычную липазу в бороздки желобчатых и листовидных сосочков, локализованных совместно с жировыми вкусовыми рецепторами . Гидролиз пищевых жиров необходим для всасывания жиров в тонком кишечнике, поскольку триацилглицериды с длинной цепью не всасываются, и до 30% жиров гидролизуются в течение 1–20 минут после приема только под действием лингвальной липазы. [2]
Лингвальная липаза вместе с желудочной липазой составляют две кислые липазы.
Предлагаемый механизм
[ редактировать ]Лингвальная липаза использует каталитическую триаду, состоящую из аспарагиновой кислоты-203 (Asp), гистидина-257 (His) и серина-144 (Ser), для инициирования гидролиза триглицерида в диацилглицерид и свободную жирную кислоту. Во-первых, происходит серия депротонирований , которые делают серин лучшим нуклеофилом . Неподеленная пара кислорода серина затем подвергается нуклеофильному присоединению либо к первому, либо к карбонилу триацилглицерина третьему . Затем электроны, которые переместились, чтобы сформировать карбонил, переходят обратно вниз, чтобы реформировать карбонил. Затем уходящая группа диацилглицерина протонируется His-257. После еще одного раунда депротонирования неподеленная пара кислорода воды подвергается нуклеофильному присоединению к карбонилу, который образовался на предыдущем этапе. Электроны, которые переместились вверх от карбонила, возвращаются вниз, чтобы реформировать его и отбросить сер, что снова вызывает цепочку депротонирования. Конечными продуктами реакции являются консервативная каталитическая триада: диацилглицерин и свободная жирная кислота. Моноацилглицерид также присутствует в более низкой концентрации и образуется после второго цикла гидролиза по тому же механизму. Он действует на триглицериды, помогая расщеплять пищу, входящую в состав слюны.
Муковисцидоз
[ редактировать ]Пациенты с муковисцидозом (МВ) имеют 85% вероятность дополнительно испытать последствия экзокринной недостаточности поджелудочной железы . [4] В самых крайних случаях у этих пациентов не вырабатывается липаза поджелудочной железы , но даже когда фермент полностью отсутствует, жиры из пищи все равно всасываются. [4] Исследования показали, что даже в этих случаях лингвальная липаза присутствует в нормальных количествах. [5] и обеспечивает более 90% общей активности липазы в двенадцатиперстной кишке . [2] Это можно объяснить тем фактом, что лингвальная липаза имеет низкий оптимум pH и, таким образом, может оставаться активной через желудок в двенадцатиперстную кишку, где наблюдается низкий pH. у пациентов с МВ Таким образом, было предложено, что возможным вариантом лечения внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы может быть заместительная ферментная терапия с использованием лингвальной липазы, увеличивающая количество усваиваемых с пищей жиров и снижающая риск недостаточности питания . Предложенный механизм преимущественного расщепления лингвальной липазой триацилглицеринов с короткой и средней длиной цепи обеспечивает возможность абсорбции без необходимости образования мицелл и хиломикронов . Свободные жирные кислоты с короткой и средней длиной цепи могут всасываться непосредственно через клетки слизистой оболочки в кровоток без дополнительной упаковки и, следовательно, играть решающую роль в питании пациентов с МВ (и новорожденных).
Переваривание жиров у новорожденных
[ редактировать ]В матке плод , зависит от высокоуглеводной диеты [ нужна ссылка ] лингвальные и желудочные липазы присутствуют у плода начиная с 26 недель беременности. После рождения жир материнского молока или заменитель молока становится основным источником питания. Скорость абсорбции пищевых жиров у новорожденных намного ниже, чем у взрослых, 65–80% по сравнению с >95% соответственно, что можно объяснить низкой активностью липазы поджелудочной железы. [1] Кроме того, молочный жир не является хорошим субстратом для липазы поджелудочной железы. Этот факт, в сочетании с дефицитом солей желчных кислот и низким уровнем pH во всем желудочно-кишечном тракте новорожденного, требует, чтобы лингвальная липаза была основным ферментом, катализирующим гидролиз пищевого жира. Активность этого фермента наблюдается уже на сроке беременности 26 недель , а способность гидролизовать пищевые жиры варьируется в зависимости от зрелости пищеварительного тракта. [1]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Хамош М., Скоу Р.О. (январь 1973 г.). «Лингвальная липаза и ее роль в переваривании пищевых липидов» . Журнал клинических исследований . 52 (1): 88–95. дои : 10.1172/JCI107177 . ПМК 302230 . ПМИД 4682389 .
- ^ Jump up to: а б с Клегхорн Дж.Дж., Шеперд Р.В. (1989). Муковисцидоз: нарушения питания и кишечника . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-0-8493-6954-4 .
- ^ Чандрашекар Дж., Хун М.А., Рыба Н.Дж., Цукер К.С. (ноябрь 2006 г.). «Рецепторы и клетки вкуса млекопитающих». Природа . 444 (7117): 288–94. дои : 10.1038/nature05401 . ПМИД 17108952 .
- ^ Jump up to: а б Абрамс К.К., Хамош М., Хаббард В.С., Дутта С.К., Хамош П. (февраль 1984 г.). «Лингвальная липаза при муковисцидозе. Количественная оценка активности ферментов в верхних отделах тонкой кишки у больных экзокринной недостаточностью поджелудочной железы» . Журнал клинических исследований . 73 (2): 374–82. дои : 10.1172/JCI111222 . ПМК 425027 . ПМИД 6699170 .
- ^ Филд РБ, Спилман А.И., Хэнд А.Р. (февраль 1989 г.). «Очистка лингвальной амилазы из серозных желез языка крысы и характеристика лингвальной амилазы крысы и лингвальной липазы». Журнал стоматологических исследований . 68 (2): 139–45. дои : 10.1177/00220345890680020801 . ПМИД 2465330 .
