Lipasi

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Un'immagine generata da computer di un tipo di lipasi pancreatica (PLRP2) dalla cavia. PDB: 1GPL.

Una lipasi (/ laɪpeɪs /, / -peɪz /) è un enzima che catalizza l'idrolisi dei grassi (lipidi).[1] Le lipasi sono una sottoclasse delle esterasi.

Le lipasi svolgono ruoli essenziali nella digestione, trasporto e trattamento dei lipidi alimentari (ad esempio trigliceridi, grassi, oli) nella maggior parte, se non tutti, organismi viventi. I geni che codificano le lipasi sono persino presenti in alcuni virus.[2][3]

La maggior parte delle lipasi agisce in una posizione specifica sulla spina dorsale del glicerolo di un substrato lipidico (A1, A2 o A3) (intestino tenue). Ad esempio, lipasi pancreatica umana (HPL),[4] che è l'enzima principale che abbatte i grassi alimentari nel sistema digestivo umano, converte i substrati dei trigliceridi presenti negli oli ingeriti a monogliceridi e due acidi grassi.

Esistono molti altri tipi di attività lipasiche in natura, come le fosfolipasi [5] e sfingomielinasi,[6] tuttavia questi di solito sono trattati separatamente da lipasi "convenzionali".

Alcune lipasi sono espresse e secrete da organismi patogeni durante un'infezione. In particolare, candida albicans ha un gran numero di lipasi diverse, che probabilmente riflettono un'attività lipolitica ampia, che può contribuire alla persistenza e alla virulenza di C. albicans nel tessuto umano.[7]

Struttura e meccanismo catalitico

Sebbene in natura sia presente una vasta gamma di enzimi lipasi geneticamente distinti; e, rappresentano diversi tipi di pieghe proteiche e meccanismi catalitici, la maggior parte di essi sono costruiti su una piega di alfa / beta idrolasi[8][9][10][11] e impiegare un meccanismo di idrolisi simile alla chimotripsina usando una triade catalitica costituita da un nucleofilo di serina, una base di istidina e un residuo acido (solitamente acido aspartico).[12][13]

Distribuzione fisiologica

Le lipasi sono coinvolte in diversi processi biologici che vanno dal metabolismo di routine dei trigliceridi dietetici alla segnalazione cellulare[14] e infiammazione.[15] Quindi, alcune attività della lipasi sono limitate a specifici compartimenti all'interno delle cellule mentre altri lavorano in spazi extracellulari.

  • Nell'esempio della lipasi lisosomiale, l'enzima è confinato in un organo chiamato lisosoma.
  • Altri enzimi lipasi, come le lipasi pancreatiche, sono secreti in spazi extracellulari dove servono a processare i lipidi alimentari in forme più semplici che possono essere più facilmente assorbite e trasportate in tutto il corpo.
  • Funghi e batteri possono secernere lipasi per facilitare l'assorbimento dei nutrienti dal mezzo esterno (o in esempi di microbi patogeni, per promuovere l'invasione di un nuovo ospite).
  • Certi veleni di vespe e api contengono fosfolipasi che aumentano gli effetti delle lesioni e dell'infiammazione causate da una puntura.
  • Poiché le membrane biologiche sono parte integrante delle cellule viventi e sono in gran parte composte da fosfolipidi, le lipasi svolgono un ruolo importante nella biologia cellulare.
  • Malassezia globosa, un fungo che si pensa sia la causa della forfora umana, usa la lipasi per scindere il sebo in acido oleico e aumentare la produzione di cellule della pelle, provocando la forfora.[16]

Lipasi umane

Le principali lipasi del sistema digestivo umano sono la lipasi pancreatica (PL) e la proteina 2 legata alla lipasi pancreatica (PLRP2), che sono secrete dal pancreas. Gli esseri umani hanno anche molti altri enzimi correlati, tra cui la lipasi epatica, la lipasi endoteliale e la lipasi lipoproteica. Non tutte queste lipasi funzionano nell'intestino (vedi tabella).

Nome Gene Posizione Descrizione Disturbo
lipasi sale-dipendente bile BSDL pancreas, latte materno aiuta nella digestione dei grassi
lipasi pancreatica PNLIP succo digestivo Al fine di esibire l'attività enzimatica ottimale nel lume intestinale, PL richiede un'altra proteina, la colipasi, che è anche secreta dal pancreas.[17]
lisosomiale lipasi LIPA spazio interno degli organelli: lisosoma Chiamato anche lipasi dell'acido lisosomiale (LAL o LIPA) o idrolasi di colesterolo acido La malattia di conservazione dell'estere del colesterolo (CESD) e la malattia di Wolman sono entrambe causate da mutazioni nel gene che codifica per la lipasi lisosomiale.[18]
lipasi epatica LIPC endotelio La lipasi epatica agisce sui lipidi rimasti trasportati dalle lipoproteine ​​nel sangue per rigenerare le LDL (lipoproteine ​​a bassa densità). -
lipoproteina lipasi LPL o "LIPD" endotelio Le lipoproteine ​​lipasi agiscono nel sangue per agire sui triacilgliceridi portati su VLDL (lipoproteine ​​a bassissima densità) in modo che le cellule possano assorbire gli acidi grassi liberati. Il deficit di lipoproteina lipasi è causato da mutazioni nel gene che codifica per la lipoproteina lipasi.[19][20]
lipasi sensibile agli ormoni LIPE intracellulare - -
lipasi gastrica LIPF succo digestivo Funziona nel bambino con un pH quasi neutro per aiutare la digestione dei lipidi -
lipasi endoteliale LIPG endotelio - -
4.4
5
14
4
5
3
1
2
2
1
0