Lipoprotein lipase
Lipoprotein lipase (LPL) (EC 3.1.1.34) là thành viên của họ gen quy định lipase, gồm lipase tụy, lipase gan và lipase nội mô. LPL là một enzyme hòa tan trong nước, thủy phân chất béo trung tính trong lipoprotein (chất có trong chylomicrons và lipoprotein mật độ rất thấp (VLDL)), thành hai axit béo tự do và một phân tử monoacylglycerol. Enzyme liên quan đến sự hấp thu những mảnh còn sót lại của chylomicron, lipoprotein giàu cholesterol và axit béo tự do của tế bào.[3][4][5] ApoC-II là cofactor của LPL.[6][7]
| Lipoprotein lipase | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mã định danh (ID) | |||||||||
| Mã EC | 3.1.1.34 | ||||||||
| Mã CAS | 9004-02-8 | ||||||||
| Các dữ liệu thông tin | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | chu trình chuyển hóa | ||||||||
| PRIAM | profile | ||||||||
| Các cấu trúc PDB | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| Bản thể gen | AmiGO / EGO | ||||||||
| |||||||||
LPL được gắn vào mặt trong của tế bào nội mô trong mao mạch nhờ protein glycosylphosphatidylinositol HDL-gắn-protein 1 (GPIHBP1) và bởi các peptidoglycan được heparan sulfate hóa.[8] Enzyme được tìm thấy nhiều trong mô mỡ, tim và mô cơ xương, tuyến vú.[9][10][11]
Tổng hợp
sửaTóm lại, LPL tiết ra từ các tế bào nhu mô ở tim, cơ và mỡ dưới dạng homodimer được glycosyl hóa, sau đó nó di chuyển qua chất nền ngoại bào và tế bào nội mô đến màng trong mao mạch. Sau khi dịch mã, protein mới được tổng hợp được glycosyl hóa trong mạng lưới nội chất. Các vị trí glycosyl hóa của LPL là Asn-43, Asn-257 và Asn-359.[3] Glucosidase cắt bỏ glucose; việc cắt glucose này chịu trách nhiệm cho sự thay đổi về hình dạng nhằm hoạt hóa hoạt động xúc tác của LPL dưới dạng hai cấu phần protein giống nhau (homodimer).[11][12][13] Trong bộ Golgi, các oligosaccharid được thay đổi tạo hai chuỗi phức, hoặc hai chuỗi phức và một chuỗi mannose cao phân tử. Trong hình dạng protein cuối cùng, carbohydrate chiếm khoảng 12% khối lượng phân tử (55-58 kDa).[14]
Sự tạo thành hai cấu phần protein giống nhau (Homodimerization) là cần thiết trước khi LPL xuất bào.[14][15] Sau giai đoạn xuất bào, LPL đi qua các tế bào nội mô và chui vào trong mao mạch nhờ protein glycosylphosphatidylinositol - một loại protein gắn lipoprotein mật độ cao type 1.[16][17]
Kết cấu
sửaCấu trúc tinh thể của LPL khá phức tap.[18][19] Cấu thành của LPL gồm hai vùng riêng biệt: miền đầu-N lớn hơn có chứa vị trí hoạt động lipolytic và miền đầu-C nhỏ hơn. Hai vùng này gắn với nhau bởi một liên kết peptide. Miền đầu-N có nếp gấp α/β hydrolase, đây là cấu trúc hình cầu chứa một gấp nếp β trung tâm được xoắn α bao xung quanh. Miền đầu-C có hình sandwich β, hình thành bởi hai tấm β giống một hình trụ thuôn dài.
Ý nghĩa lâm sàng
sửaThiếu lipoprotein lipase dẫn đến tăng triglyceride máu.[20] Ở chuột, sự biểu hiện quá mức của LPL đã được chứng minh là gây kháng insulin,[21][22] gây béo phì.[23]
Một phản ứng LPL mô mỡ cao đối với chế độ ăn nhiều carbohydrate dẫn đến tăng mỡ. Một nghiên cứu báo cáo rằng các đối tượng tăng mỡ trong bốn năm, nếu sau khi thực hiện chế độ ăn nhiều carbohydrate, họ đã phản ứng với sự gia tăng hoạt động LPL mô mỡ trên mỗi tế bào mỡ hoặc giảm hoạt động LPL cơ xương.[24]
Biểu hiện LPL đã được chứng minh là một yếu tố tiên lượng trong bệnh bạch cầu lympho bào mãn tính.[25] Trong rối loạn huyết học này, LPL có vẻ như là nguồn cung cấp axit béo với vai trò nguồn năng lượng cho các tế bào ác tính.[26] Do đó, nồng độ LPL mRNA hoặc protein tăng cao được coi là chỉ số tiên lượng xấu.[27][28][29][30][31][32][33][34][35][36]
Trong các sinh vật khác
sửaGen LPL có trong các động vật có xương sống. Lipoprotein lipase có liên quan đến việc vận chuyển lipid trong nhau thai của thằn lằn Pseudemoia entrecasteauxii.[37]
Bản đồ đường tương tác
sửa
Nguồn tham khảo
sửa- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000175445 - Ensembl, May 2017
- ^ “Human PubMed Reference:”.
- ^ a b Mead JR, Irvine SA, Ramji DP (tháng 12 năm 2002). “Lipoprotein lipase: structure, function, regulation, and role in disease”. J. Mol. Med. 80 (12): 753–69. doi:10.1007/s00109-002-0384-9. PMID 12483461.
- ^ Rinninger F, Kaiser T, Mann WA, Meyer N, Greten H, Beisiegel U (tháng 7 năm 1998). “Lipoprotein lipase mediates an increase in the selective uptake of high density lipoprotein-associated cholesteryl esters by hepatic cells in culture”. J. Lipid Res. 39 (7): 1335–48. PMID 9684736.
- ^ Ma Y, Henderson HE, Liu MS, Zhang H, Forsythe IJ, Clarke-Lewis I, Hayden MR, Brunzell JD (tháng 11 năm 1994). “Mutagenesis in four candidate heparin binding regions (residues 279-282, 291-304, 390-393, and 439-448) and identification of residues affecting heparin binding of human lipoprotein lipase”. J. Lipid Res. 35 (11): 2049–59. PMID 7868983.
- ^ Kim SY, Park SM, Lee ST (tháng 1 năm 2006). “Apolipoprotein C-II is a novel substrate for matrix metalloproteinases”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 339 (1): 47–54. doi:10.1016/j.bbrc.2005.10.182. PMID 16314153.
- ^ Kinnunen PK, Jackson RL, Smith LC, Gotto AM, Sparrow JT (tháng 11 năm 1977). “Activation of lipoprotein lipase by native and synthetic fragments of human plasma apolipoprotein C-II”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 74 (11): 4848–51. doi:10.1073/pnas.74.11.4848. PMC 432053. PMID 270715.
- ^ Meneghetti MC, Hughes AJ, Rudd TR, Nader HB, Powell AK, Yates EA, Lima MA (tháng 9 năm 2015). “Heparan sulfate and heparin interactions with proteins”. Journal of the Royal Society, Interface. 12 (110): 0589. doi:10.1098/rsif.2015.0589. PMC 4614469. PMID 26289657.
- ^ Wang CS, Hartsuck J, McConathy WJ (tháng 1 năm 1992). “Structure and functional properties of lipoprotein lipase” (PDF). Biochimica et Biophysica Acta. 1123 (1): 1–17. doi:10.1016/0005-2728(92)90119-M. PMID 1730040.
- ^ Wong H, Schotz MC (tháng 7 năm 2002). “The lipase gene family”. Journal of Lipid Research. 43 (7): 993–9. doi:10.1194/jlr.R200007-JLR200. PMID 12091482.
- ^ a b Braun JE, Severson DL (tháng 10 năm 1992). “Regulation of the synthesis, processing and translocation of lipoprotein lipase”. The Biochemical Journal. 287 (Pt 2) (2): 337–47. doi:10.1042/bj2870337. PMC 1133170. PMID 1445192.
- ^ Semb H, Olivecrona T (tháng 3 năm 1989). “The relation between glycosylation and activity of guinea pig lipoprotein lipase”. J. Biol. Chem. 264 (7): 4195–200. PMID 2521859.
- ^ Wong H, Davis RC, Thuren T, Goers JW, Nikazy J, Waite M, Schotz MC (tháng 4 năm 1994). “Lipoprotein lipase domain function”. J. Biol. Chem. 269 (14): 10319–23. PMID 8144612.
- ^ a b Vannier C, Ailhaud G (tháng 8 năm 1989). “Biosynthesis of lipoprotein lipase in cultured mouse adipocytes. II. Processing, subunit assembly, and intracellular transport”. J. Biol. Chem. 264 (22): 13206–16. PMID 2753912.
- ^ Ong JM, Kern PA (tháng 2 năm 1989). “The role of glucose and glycosylation in the regulation of lipoprotein lipase synthesis and secretion in rat adipocytes”. J. Biol. Chem. 264 (6): 3177–82. PMID 2644281.
- ^ Beigneux AP, Davies BS, Gin P, Weinstein MM, Farber E, Qiao X, Peale F, Bunting S, Walzem RL, Wong JS, Blaner WS, Ding ZM, Melford K, Wongsiriroj N, Shu X, de Sauvage F, Ryan RO, Fong LG, Bensadoun A, Young SG (2007). “Glycosylphosphatidylinositol-anchored high-density lipoprotein-binding protein 1 plays a critical role in the lipolytic processing of chylomicrons”. Cell Metabolism. 5 (4): 279–291. doi:10.1016/j.cmet.2007.02.002. PMC 1913910. PMID 17403372.
- ^ Davies BS, Beigneux AP, Barnes RH, Tu Y, Gin P, Weinstein MM, Nobumori C, Nyrén R, Goldberg I, Olivecrona G, Bensadoun A, Young SG, Fong LG (tháng 7 năm 2010). “GPIHBP1 is responsible for the entry of lipoprotein lipase into capillaries”. Cell Metabolism. 12 (1): 42–52. doi:10.1016/j.cmet.2010.04.016. PMC 2913606. PMID 20620994.
- ^ PDB: 6E7K; Birrane G, Beigneux AP, Dwyer B, Strack-Logue B, Kristensen KK, Francone OL, và đồng nghiệp (tháng 1 năm 2019). “Structure of the lipoprotein lipase-GPIHBP1 complex that mediates plasma triglyceride hydrolysis”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (5): 1723–1732. doi:10.1073/pnas.1817984116. PMC 6358717. PMID 30559189.
- ^ PDB: 6OAU, 6OAZ, 6OB0; Arora R, Nimonkar AV, Baird D, Wang C, Chiu CH, Horton PA, và đồng nghiệp (tháng 5 năm 2019). “Structure of lipoprotein lipase in complex with GPIHBP1”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (21): 10360–10365. doi:10.1073/pnas.1820171116. PMC 6534989. PMID 31072929.
- ^ Okubo M, Horinishi A, Saito M, Ebara T, Endo Y, Kaku K, Murase T, Eto M (tháng 11 năm 2007). “A novel complex deletion-insertion mutation mediated by Alu repetitive elements leads to lipoprotein lipase deficiency”. Mol. Genet. Metab. 92 (3): 229–33. doi:10.1016/j.ymgme.2007.06.018. PMID 17706445.
- ^ Ferreira LD, Pulawa LK, Jensen DR, Eckel RH (2001). “Overexpressing human lipoprotein lipase in mouse skeletal muscle is associated with insulin resistance”. Diabetes. 50 (5): 1064–8. doi:10.2337/diabetes.50.5.1064. PMID 11334409.
- ^ Kim JK, Fillmore JJ, Chen Y, Yu C, Moore IK, Pypaert M, và đồng nghiệp (2001). “Tissue-specific overexpression of lipoprotein lipase causes tissue-specific insulin resistance”. Proc Natl Acad Sci U S A. 98 (13): 7522–7. doi:10.1073/pnas.121164498. PMC 34701. PMID 11390966.
- ^ Delezie J, Dumont S, Dardente H, Oudart H, Gréchez-Cassiau A, Klosen P, và đồng nghiệp (2012). “The nuclear receptor REV-ERBα is required for the daily balance of carbohydrate and lipid metabolism”. FASEB J. 26 (8): 3321–35. doi:10.1096/fj.12-208751. PMID 22562834.
- ^ Ferland A, Château-Degat ML, Hernandez TL, Eckel RH (tháng 5 năm 2012). “Tissue-specific responses of lipoprotein lipase to dietary macronutrient composition as a predictor of weight gain over 4 years”. Obesity (Silver Spring). 20 (5): 1006–11. doi:10.1038/oby.2011.372. PMID 22262159.
- ^ Prieto D, Oppezzo P (tháng 12 năm 2017). “Lipoprotein Lipase Expression in Chronic Lymphocytic Leukemia: New Insights into Leukemic Progression”. Molecules. 22 (12): 2083. doi:10.3390/molecules22122083. PMC 6149886. PMID 29206143.
- ^ Rozovski U, Hazan-Halevy I, Barzilai M, Keating MJ, Estrov Z (ngày 8 tháng 12 năm 2015). “Metabolism pathways in chronic lymphocytic leukemia”. Leukemia & Lymphoma. 57 (4): 758–65. doi:10.3109/10428194.2015.1106533. PMC 4794359. PMID 26643954.
- ^ Oppezzo P, Vasconcelos Y, Settegrana C, Jeannel D, Vuillier F, Legarff-Tavernier M, Kimura EY, Bechet S, Dumas G, Brissard M, Merle-Béral H, Yamamoto M, Dighiero G, Davi F (tháng 7 năm 2005). “The LPL/ADAM29 expression ratio is a novel prognosis indicator in chronic lymphocytic leukemia”. Blood. 106 (2): 650–7. doi:10.1182/blood-2004-08-3344. PMID 15802535.
- ^ Heintel D, Kienle D, Shehata M, Kröber A, Kroemer E, Schwarzinger I, Mitteregger D, Le T, Gleiss A, Mannhalter C, Chott A, Schwarzmeier J, Fonatsch C, Gaiger A, Döhner H, Stilgenbauer S, Jäger U (tháng 7 năm 2005). “High expression of lipoprotein lipase in poor risk B-cell chronic lymphocytic leukemia”. Leukemia. 19 (7): 1216–23. doi:10.1038/sj.leu.2403748. PMID 15858619.
- ^ van't Veer MB, Brooijmans AM, Langerak AW, Verhaaf B, Goudswaard CS, Graveland WJ, van Lom K, Valk PJ (tháng 1 năm 2006). “The predictive value of lipoprotein lipase for survival in chronic lymphocytic leukemia”. Haematologica. 91 (1): 56–63. PMID 16434371.
- ^ Nückel H, Hüttmann A, Klein-Hitpass L, Schroers R, Führer A, Sellmann L, Dührsen U, Dürig J (tháng 6 năm 2006). “Lipoprotein lipase expression is a novel prognostic factor in B-cell chronic lymphocytic leukemia”. Leukemia & Lymphoma. 47 (6): 1053–61. doi:10.1080/10428190500464161. PMID 16840197.
- ^ Mansouri M, Sevov M, Fahlgren E, Tobin G, Jondal M, Osorio L, Roos G, Olivecrona G, Rosenquist R (tháng 3 năm 2010). “Lipoprotein lipase is differentially expressed in prognostic subsets of chronic lymphocytic leukemia but displays invariably low catalytical activity”. Leukemia Research. 34 (3): 301–6. doi:10.1016/j.leukres.2009.07.032. PMID 19709746.
- ^ Kaderi MA, Kanduri M, Buhl AM, Sevov M, Cahill N, Gunnarsson R, Jansson M, Smedby KE, Hjalgrim H, Jurlander J, Juliusson G, Mansouri L, Rosenquist R (tháng 8 năm 2011). “LPL is the strongest prognostic factor in a comparative analysis of RNA-based markers in early chronic lymphocytic leukemia”. Haematologica. 96 (8): 1153–60. doi:10.3324/haematol.2010.039396. PMC 3148909. PMID 21508119.
- ^ Porpaczy E, Tauber S, Bilban M, Kostner G, Gruber M, Eder S, Heintel D, Le T, Fleiss K, Skrabs C, Shehata M, Jäger U, Vanura K (tháng 6 năm 2013). “Lipoprotein lipase in chronic lymphocytic leukaemia - strong biomarker with lack of functional significance”. Leukemia Research. 37 (6): 631–6. doi:10.1016/j.leukres.2013.02.008. PMID 23478142.
- ^ Mátrai Z, Andrikovics H, Szilvási A, Bors A, Kozma A, Ádám E, Halm G, Karászi É, Tordai A, Masszi T (tháng 1 năm 2017). “Lipoprotein Lipase as a Prognostic Marker in Chronic Lymphocytic Leukemia”. Pathology Oncology Research. 23 (1): 165–171. doi:10.1007/s12253-016-0132-z. PMID 27757836.
- ^ Prieto D, Seija N, Uriepero A, Souto-Padron T, Oliver C, Irigoin V, Guillermo C, Navarrete MA, Inés Landoni A, Dighiero G, Gabus R, Giordano M, Oppezzo P (tháng 8 năm 2018). “LPL protein in Chronic Lymphocytic Leukaemia have different origins in Mutated and Unmutated patients. Advances for a new prognostic marker in CLL”. British Journal of Haematology. 182 (4): 521–525. doi:10.1111/bjh.15427. PMID 29953583.
- ^ Rombout A, Verhasselt B, Philippé J (tháng 11 năm 2016). “Lipoprotein lipase in chronic lymphocytic leukemia: function and prognostic implications”. European Journal of Haematology. 97 (5): 409–415. doi:10.1111/ejh.12789. PMID 27504855.
- ^ Griffith OW, Ujvari B, Belov K, Thompson MB (tháng 11 năm 2013). “Placental lipoprotein lipase (LPL) gene expression in a placentotrophic lizard, Pseudemoia entrecasteauxii”. Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution. 320 (7): 465–70. doi:10.1002/jez.b.22526. PMID 23939756.
Đọc thêm
sửa- Zechner R (1997). “The tissue-specific expression of lipoprotein lipase: implications for energy and lipoprotein metabolism”. Curr. Opin. Lipidol. 8 (2): 77–88. doi:10.1097/00041433-199704000-00005. PMID 9183545.
- Fisher RM, Humphries SE, Talmud PJ (1998). “Common variation in the lipoprotein lipase gene: effects on plasma lipids and risk of atherosclerosis”. Atherosclerosis. 135 (2): 145–59. doi:10.1016/S0021-9150(97)00199-8. PMID 9430364.
- Beisiegel U (1998). “Lipoprotein metabolism”. Eur. Heart J. 19 Suppl A: A20–3. doi:10.1093/eurheartj/19.Abstract_Supplement.1. PMID 9519338.
- Pentikäinen MO, Oksjoki R, Oörni K, Kovanen PT (2002). “Lipoprotein lipase in the arterial wall: linking LDL to the arterial extracellular matrix and much more”. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 22 (2): 211–7. doi:10.1161/hq0102.101551. PMID 11834518.
- Lichtenstein L, Berbée JF, van Dijk SJ, van Dijk KW, Bensadoun A, Kema IP, Voshol PJ, Müller M, Rensen PC, Kersten S (tháng 11 năm 2007). “Angptl4 upregulates cholesterol synthesis in liver via inhibition of LPL- and HL-dependent hepatic cholesterol uptake”. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 27 (11): 2420–7. doi:10.1161/ATVBAHA.107.151894. PMID 17761937.
- Lichtenstein L, Mattijssen F, de Wit NJ, Georgiadi A, Hooiveld GJ, van der Meer R, He Y, Qi L, Köster A, Tamsma JT, Tan NS, Müller M, Kersten S (tháng 12 năm 2010). “Angptl4 protects against severe proinflammatory effects of saturated fat by inhibiting fatty acid uptake into mesenteric lymph node macrophages”. Cell Metab. 12 (6): 580–92. doi:10.1016/j.cmet.2010.11.002. PMC 3387545. PMID 21109191.