İçeriğe atla

Lipoprotein lipaz

Lipoprotein lipaz (LPL; EC 3.1.1.34), şilomikron ve VLDL lipoproteinlerindeki trigliseritleri bir monoasilgliserol molekülü ve serbest yağ asitlerine hidrolizleyen, lipaz türü bir enzimdir. Reaksiyon ürünleri dokunun kullanımına yarar. Kofaktör olarak apolipoprotein C-II'ye gerek duyar.[1]

LPL, kılcal damarların çeperlerindeki endotel hücrelerde bulunur. Enzim, hücrelerin yüzeyinde, damar lümeni tarafında bulunan, eksi yüklü heparan sulfat-proteoglikan (HSPG) moleküllerine bağlıdır. Enzim reaksiyonu sonucu oluşan yağ asitleri hücreye girdikten sonra ya yakılırlar ya da depo cisminde tekrar triglserite dönüştürülürler.

LPL bozuklukları taşıyan kişiler koroner kalp hastalığı, ateroskleroz ve/veya obezite riski taşırlar.Ayrıca "Tümör Nekroz Faktör Alfa" inflamasyon sırasında LPL'yi inhibe eder.Bu olay inflamasyonda iştah azalmasına ve kaşeksiye sebep olabilir.

Gen

LPL geni (eski adıyla LIPD) liporotein lipaz proteinini kodlar. Gen, kromozom 8 üzerinde, 8p22 konumundadır. İki alternatif poliadenilasyon sinyali olması nedeniyle gen iki farklı mRNA kodlar. 10 eksonlu, 30 kb uzunluğundadır. Hepatik lipaz ve pankreatik lipaz enzimlerinin genleri ile aynı gen ailesine aittir. Geni düzenleyen transkripsiyon faktörleri arasında ZNF202 bulunmaktadır.

Protein

Lipoprotein lipazin olgun hali 448 amino asit uzunluğundadır. Kütlesinin yaklaşık %12'si karbonhidratlardan oluşur. Proteinin belli bölgeleri apoC-II'ye ve heparin'e bağlanır.

LPL'nin farklı dokularda farklı izozimleri vardır. Adipositlerdeki biçimi insülin tarafından aktive olur ama kas ve miyokarddaki biçimi olmaz. İyi beslenme halinde yağ dokunun neden yağ biriktiği böyle açıklanabilir.

İşlev

LPL bir homodimer olarak çalışır ve iki işlevi vardır: hem trigliserit hidrolaz, hem de reseptör aracılıklı lipoprotein alımında ligand veya köprüleme faktörüdür. Trigliserit hidrolaz olarak aşağıdaki reaksiyonu katalizler:

triasilgliserol → yağ asidi + 2-monoasilgliserol

LPL hem lipoproteine hem de hücre yüzeyindeki reseptör moleküllere bağlanarak bir köprü işlevi görür. LPL'nin bağlandığı hücre proteinleri şunlardır: HSPG, LDL reseptörü, LDL reseptörü ilişkili protein, VLDL reseptörü, gp330 ve apoE reseptör 2. LPL, köprü işlevini bir lipoproteinle hücre arasında yapabileceği gibi, iki hücre tipi arasında da yapabildiği gösterilmiştir: LPL'nin, monosit yüzey HSPG ile arter endotel hücreler arasında köprü kurduğu gösterilmiştir.

Fizyoloji

LPL hidroliz ardından geriye kalan kilomikron artıkları karaciğerde apoE'yi tanıyan bir reseptör aracılığıyla dolaşımdan alınırlar. VLDL tanecikleri ise bu hidroliz işlemi sonucunda IDL taneciklerine olurlar. IDL, LPL tarafından işlenmeye devam eder ve apoE'yi kaybettikten sonra LDL taneciklerine dönüşür.

LPL'nin sentezlendiği dokular başlıca yağ dokusu, düz kas ve miyokard, ayrıca süt veren süt bezleridir. Daha düşük düzeyde makrofajlarda, hormon yapan adrenal bez ve yumurtalıklarda, bazı sinir hücreleri, aort, dalak, testisler, akciğer ve böbrekte üretilir. Fetal karaciğerde de bulunur ama doğum sonrasında karaciğerdeki üretimi son bulur.

İnsülin adipositlerde LPL sentezini ve onu kapiler endotele yerleşimini hızlandırır. fizyolojik şartlarda onun enzim aktivitesini ya da RNA üretimini etkileyen düzenleyici faktörler arasında katekolaminler, büyüme hormonu, glukokortikoitler, insülin, östrogen, prolaktin, paratiroid hormonu, retinoik asit, tiroksin ve vitamin D3 sayılabilir.

Patofizyoloji

Genin ifadesi kalp, kas ve yağ dokularında olur. LPL eksikliğine neden olan mutasyonlar tip I hiperlipoproteinemia'ya neden olurlar, daha az aşırı mutasyonlar ise lipoprotein metabolizmasında çeşitli bozukluklarla ilişkili bulunmuşlardır.[2] Bu durum kendini hipertrigliseridemia'ya (kanda yüksek trigliserit düzeyi olma haline) neden olur.[3] Çok yağlı diyet belli dokulara spesifik aşırı LPL üretimine neden olur. Dokuya özgün insülin direnci ve bundan kaynaklanan tip 2 diyabet mellitus gelişmesi buna bağlanmıştır.

Heterozigotlar normal LPL konsatrasyonunu yarısına sahipler. Belirgin bir lipit anormalliği yoktur ama postprandial lipemia (yemek sonrası kanda lipit düzeyinin artması) ile plazma TG düzeyleri bozulur, yani bozuk bir triglicerit toleransı gösterirler.[4] Homozigotlarda ailesel kilomikronemia olur. Bu hastalarda erken ateroskleroz görülür.[5]

Kaynakça

  • Lipoprotein lipase: structure, function, regulation, and role in disease. Mead JR, Irvine SA, Ramji DP. 2002 Journal of Molecular Medicine vol 80: 753-769

Notlar

  1. ^ Kim SY, Park SM, Lee ST (2006). "Apolipoprotein C-II is a novel substrate for matrix metalloproteinases". Biochem. Biophys. Res. Commun. 339 (1). ss. 47-54. doi:10.1016/j.bbrc.2005.10.182. PMID 16314153. 
  2. ^ "Entrez Gene: LPL lipoprotein lipase". 17 Ekim 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mart 2009. 
  3. ^ Okubo M, Horinishi A, Saito M; ve diğerleri. (2007). "A novel complex deletion-insertion mutation mediated by Alu repetitive elements leads to lipoprotein lipase deficiency". Mol. Genet. Metab. 92 (3). ss. 229-33. doi:10.1016/j.ymgme.2007.06.018. PMID 17706445. 
  4. ^ Miesenbock, G.; Holzl, B.; Foger, B.; Brandstatter, E.; Paulweber, B.; Sandhofer, F.; Patsch, J. R. : Heterozygous lipoprotein lipase deficiency due to a missense mutation as the cause of impaired triglyceride tolerance with multiple lipoprotein abnormalities. J. Clin. Invest. 91: 448-455, 1993. PubMed ID : 8432854
  5. ^ Benlian, P.; De Gennes, J. L.; Foubert, L.; Zhang, H.; Gagne, S. E.; Hayden, M. : Premature atherosclerosis in patients with familial chylomicronemia caused by mutations in the lipoprotein lipase gene. New Eng. J. Med. 335: 848-854, 1996. PubMed ID : 8778602

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kolesterol</span> kan plazmasında taşınan bir tür sterol

Kolesterol, hayvanların vücut dokularındaki hücre zarlarında bulunan ve kan plazmasında taşınan bir sterol, yani bir steroid ve alkol birleşimidir. Daha düşük miktarlarda bitkilerde de bulunur. İlk defa 1754'te safra taşlarında kolesterol bulunduğu için bu maddenin ismi Yunanca chole- (safra) ve steros (katı) sözcükleri ile kimyadaki -ol ekinden türetilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Lipoproteinler</span>

Lipoproteinler, hem protein hem lipitlerden oluşan biyokimyasal bileşimlerdir. Bu proteinler bir bütünün parçası olmalarından dolayı apolipoprotein diye adlandırılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Lipaz</span> Lipitleri hidroliz eden enzim

Lipaz, lipitlerin ester bağlarının hidrolizini katalizleyen bir enzimdir. Lipazlar esterazların bir alt sınıfıdır.

Apolipoprotein E (apoE), kandaki lipoproteinlerde bulunan belli başlı apolipoproteinlerden biridir. Yüksek trigliserit içerikli lipoproteinlerin normal katabolizması için gereklidir. Bu bağlamda apoE'nin işlevi, lipoproteinlerin karaciğer ve diğer organlara alımından sorumlu olan, LDL ve ApoE reseptörleri için ligand olmaktır. Apolipoprotein E, ilk olarak lipid metabolizması ve kalp hastalıklarında oynadığı rolden dolayı önem kazanmıştır. Daha yakın zamanlarda lipoprotein metabolizmasıyla doğrudan ilgili görülmeyen, Alzheimer hastalığı, immün (bağışıksal) regülasyon ve biliş (cognition) gibi biyolojik süreçlerle olan ilişkisi olduğu da gösterilmiştir. ApoE bozuklukları, şilomikron ve VLDL artıklarının yavaş atılmasına yol açtığından, bu durum kolesterol ve trigliserit düzeylerinin yüksek olduğu kalıtsal disbetalipoproteinoma veya tip 3 hiperproteinoma'da görülür.

Düşük yoğunluklu lipoprotein kanda kolesterol taşıyan ve yoğunluğu 1,019-1,063 g/mL arasında olan lipoprotein sınıfına karşılık gelir. Karaciğerde üretilen çok düşük yoğunluklu lipoprotein metabolizması sonucu oluşur. LDL tanecikleri 18-25 nm çapındadır, taşıdığı lipitlerin yanı sıra apolipoprotein B-100 (apoB-100) ve apoE proteinlerini içerir. LDL seviyesi ile kalp hastalıkları arasındaki bağlantıdan dolayı sıkça "kötü" kolesterol olarak anılır. LDL'in başlıca işlevi, kolesterol ve trigliserit üreten hücre ve dokulardan bu molekülleri alıp bunlara gereksinimi olan hücre ve dokulara taşımaktır. Yapısında %21 protein, %11 trigliserit, %22 fosfolipid, %37 kolesterol ester, %8 serbest kolesterol ve %1 serbest yağ asitleri bulunur. Vücuttaki toplam kolesterolün %70'i LDL'de bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Yüksek yoğunluklu lipoprotein</span>

Yüksek yoğunluklu lipoproteinler İngilizce High Density Lipoprotein'in kısaltması olan HDL olarak da bilinirler. HDL, vücuttaki dokulardan karaciğere kolesterol taşıyan bir lipoprotein sınıfıdır. Yapısında %50 protein, %24 fosfolipid, %2 kolesterol, %4 yağ ve %20 kolesterol ester bulunur. HDL, karaciğerde üretilir.

<span class="mw-page-title-main">Trigliserit</span>

Trigliserit ; gliserol (gliserin) ve üç yağ asidinden oluşan bir esterdir. Bitkisel ve hayvansal yağların ana bileşenidir.

Şilomikronlar ince bağırsağın emici hücreleri tarafından oluşturulan büyük ebatlı lipoproteinlerdir. Elektroforezde göç etmeyip yoğunluğu 0,95 g/mL'den düşüktür.

Çok Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler plazma lipoproteinlerinin yoğunluğu 0,95-1,006 g/mL arasında olan bir alt grubudur. VLDL, karaciğerde oluştuktan sonra taşıdıkları trigliseritleri vücuttaki çeşitli dokulara aktarırlar, bu sürecin sonunda LDL'ye dönüşürler.

Ara yoğunluklu lipoproteinler, çok düşük yoğunluklu lipoproteinlerin (VLDL) yıkımından oluşan bir sınıf plazma lipoproteinidirler. Başlıca trigliserit ve kolesteril esterlerden oluşurlar. Karaciğerde reseptör aracılıklı endositoz yoluyla kandan alınırlar veya düşük yoğunluklu lipoproteinlere (LDL) dönüşürler.

<span class="mw-page-title-main">LDL reseptörü</span>

LDL reseptörü kolesterol zengini LDL'nin endositozuna aracılık eden bir reseptör proteindir. Hücre yüzeyinde bulunan bu reseptör, LDL taneciklerinin fosfolipit dış tabakasında yer alan apoB100 proteinini tanır. Reseptör ayrıca kilomikron kalıntıları ve VLDL kalıntılarında (IDL) bulunan apoE proteini de tanır. Brown ve Goldstein, familyal hiperkolesterolemiyi araştırırken LDL reseptörünü keşfettikleri için bir Nobel Ödülü kazanmışlardır.

Yağ asitleri birçok organizma için önemli enerji kaynaklarıdır.Artmış glukoz sıklıkla yağ asidine çevrilerek depo edilmektedir. Trigliserdiler aynı miktardaki karbonhidrat ve proteinlerden yaklaşık 2 kat daha fazla enerji vermektedirler. Tüm hücre zarları iki tabakalı fosfolipitlerden oluşur. Yağ asitleri aynı zamanda protein modifikasyonunda da kullanılırlar. Bu nedenle yağ asidi metabolizması, yağ asitlerinin primer metabolitlerinin ve enerjinin oluştuğu katabolizmalarını ve biyolojik olarak oldukça önemli bileşiklerin sentez edildiği anabolizmalarını kapsar.

Bir kolesteril ester, kolesterolün bir asit ile tepkiyerek oluşturduğu bir esterdir. Lipit metabolizmasında kolesterol ester terimi yaygın olarak kolesterolün yağ asitleri ile oluşturduğu kolesteril asil esterleri için kullanılır. Kolesterolün esterleşmesi onun hücre içinde depolanmasını ve kanda taşınmasını sağlar. Aterotik plakaların oluşumu sırasında içlerinde kolesteril esterler birikmesi aterosklerozun ilk aşamalarındandır.

Apolipoproteinler, lipitlerle beraber lipoproteinleri oluştururlar. Lipitler tek başlarına suda çözünmezler, buna karşın apoliproteinler hem lipitelere bağlanabilirler hem de suda çözünebilirler. Bunun nedeni, apolipoproteinlerin amfipatik, yani kısmen hidrofobik, kısmen hidrofilik olmasıdır. Hidrofobik yüzeyleri hidrofobik olan lipitlere bağlanır, hidrofilik yüzeyleri ise, meydan gelen lipit-protein kompleksinin (lipoproteinin) suda çözünmesini sağlar.

Endotel lipaz (EL) veya endotel hücre kaynaklı lipaz endotel hücreler tarafından salgılanan bir lipazdır.

Hepatik trigliserit lipaz veya hepatik triasilgliserol lipaz, yaygın adıyla da Hepatik lipaz, karaciğer, adrenal bezler ve yumurtalıkta, ayrıca makrofajlarda bulunan bir lipazdır. LIPC geni tarafından kodlanan hepatik lipazın iki işlevi vardır: trigliserit lipaz ve reseptör aracılıklı lipoprotein alımı.

<span class="mw-page-title-main">Pankreatik lipaz</span>

Pankreatik lipaz, pankreasın duktal hücreleri tarafından salgılanan, trigliserit moleküllerini hidroliz eden, lipaz türü bir enzimdir. Kofaktör olarak kolipaz ve safra asitleri kullanır. Hidroliz reaksiyonu sonucu açığa monoasilgliserol ve yağ asitleri oluşur. Trigliserit hidroliz ürünleri ince bağırsak tarafından emilir, epitel hücrelerinde başka enzimler tarafından tekrar trigliserite dönüştürülürler, sonra da vücuda dağıtılmak üzere, kilomikronlar içinde lenf sistemine salgılanırlar.

Hormona duyarlı lipaz, insanlarda LIPE geni tarafından kodlanan bir enzimdir. LIPE, çeşitli esterleri hidroliz edebilen bir hücreiçi enzimdir. Enzimin kısa ve uzun olmak üzere iki tipi vardır. Uzun biçimi steroid üreten dokularda bulunur, steroid hormon üretimi için kolesteril esterleri kolesterole dönüştürür. Kısa biçimi, en çok adipositler olmak üzere, çeşitli dokularda bulunur; adipositlerde depolanmış olan trigliseritler bu enzim aracılığıyla yağ asitleri ve gliserole dönüştürülür.

Pankreatik lipaz ilişkili protein 2, insanda PNLIPRP2 geni tarafından kodlanan bir enzimdir. PLRP2, pankreatik lipaz enzimine olan benzerliğinden dolayı adlandırılmış bir lipazdır. Trigliserit, fosfolipit ve galaktolipitleri hidrolizler.

Apolipoprotein C-II ya da ApoC-II, plazmada şilomikron, VLDL, LDL ve HDL bileşeni olarak görev yapan apolipoproteindir. Lipoprotein lipaz aktivatörü olarak lipoprotein metabolizmasında önemli rol oynar. Normolipidemik bireylerde, esas olarak HDL'de bulunurken hipertrigliseridemik bireylerde ağırlıklı olarak VLDL ve LDL'de bulunur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.