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Lipasa sensible a las hormonas

La lipasa sensible a hormonas ( EC 3.1.1.79, HSL ), también conocida anteriormente como hidrolasa de éster de colesterilo ( CEH ), [5] a veces denominada lipasa de triacilglicerol , es una enzima que, en los seres humanos, está codificada por el gen LIPE , [6] y cataliza la siguiente reacción:

(1) diacilglicerol + H 2 O = monoacilglicerol + un carboxilato
(2) triacilglicerol + H 2 O = diacilglicerol + un carboxilato
(3) monoacilglicerol + -H 2 O = glicerol + un carboxilato

La HSL es una lipasa neutra intracelular capaz de hidrolizar una variedad de ésteres . [7] La ​​enzima tiene una forma larga y una corta. La forma larga se expresa en tejidos esteroidogénicos como el testículo , donde convierte los ésteres de colesterilo en colesterol libre para la producción de hormonas esteroides. La forma corta se expresa en el tejido adiposo , entre otros, donde hidroliza los triglicéridos almacenados en ácidos grasos libres . [8]

Nomenclatura

Durante el ayuno, el aumento de la secreción de ácidos grasos libres por parte de los adipocitos se atribuyó a la hormona epinefrina , de ahí el nombre de "lipasa sensible a las hormonas". [9] Otras catecolaminas y la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) también pueden estimular dichas respuestas. Esta acción enzimática desempeña un papel clave al proporcionar una fuente importante de energía para la mayoría de las células.

Activación

Las hormonas extracelulares, como el glucagón , la epinefrina , la hormona estimulante de la tiroides o la hormona adrenocorticotrópica ( ACTH ), se unen a sus respectivos receptores acoplados a proteína G ( GPCR ). Cuando un GPCR es activado por su ligando extracelular, se induce un cambio conformacional en el receptor que se transmite a un complejo de proteína G heterotrimérico intracelular unido por la dinámica del dominio proteico. La subunidad alfa Gs del complejo de proteína G estimulado intercambia GDP por GTP en una reacción catalizada por el GPCR y se libera del complejo. La subunidad alfa Gs activada se une y activa una enzima llamada adenilil ciclasa , que, a su vez, cataliza la conversión de ATP en AMP cíclico (cAMP). El cAMP se une y activa la proteína quinasa A (PKA). Es la PKA, activada por una cascada de transducción de señales inducida por hormonas, la que fosforila y activa la lipasa sensible a hormonas (HSL), de ahí el nombre. Además de fosforilar la HSL, la PKA fosforila las perilipinas en la superficie de las gotitas lipídicas dentro de las células adiposas. Esto hace que se "dispersen" y permitan que la HSL entre en la gotita lipídica. [10]

La activación de HSL parcialmente purificada requiere Mg 2+ , ATP y AMP cíclico. [11] La activación se puede bloquear cuando Ser552 no está fosforilada porque Ser554 está fosforilada y cuando la desfosforilación de Ser552 hace que la insulina llegue al receptor de insulina, lo que provoca la inhibición de la lipólisis y la estimulación del transporte de glucosa. [12]

La estimulación hormonal de la lipólisis en humanos es similar a la de las ratas. [11]

Función

La función principal de la lipasa sensible a hormonas es movilizar las grasas almacenadas. [13] La HSL funciona para hidrolizar un ácido graso de una molécula de triacilglicerol , liberando un ácido graso y un diglicérido , o un ácido graso de una molécula de diacilglicerol, liberando un ácido graso y un monoglicérido. Este proceso permite el metabolismo energético en los mamíferos. [12] Aunque la HSL puede catalizar la hidrólisis de triglicéridos y diglicéridos, otra enzima que se encuentra en el tejido adiposo, la lipasa de triglicéridos adiposos (ATGL), tiene una mayor afinidad por los triglicéridos que la HSL, y la ATGL actúa predominantemente como la enzima para la hidrólisis específica de triglicéridos en el adipocito. La lipasa sensible a hormonas, que tiene una afinidad 11 veces mayor por los diglicéridos que por los triglicéridos, escinde predominantemente estos diglicéridos, formando 2-monoglicérido y un ácido graso libre. [14] [15]

La HSL se activa cuando el cuerpo necesita movilizar reservas de energía y, por lo tanto, responde positivamente a las catecolaminas y la ACTH. La insulina la inhibe . [ cita requerida ]

Otro papel importante es la liberación de colesterol de los ésteres de colesterol para su uso en la producción de esteroides [16] y el eflujo de colesterol. [17] La ​​actividad de HSL es importante para prevenir o mejorar la generación de células espumosas en la aterosclerosis . [17]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000079435 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000003123 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Aten RF, Kolodecik TR, Macdonald GJ, Behrman HR (noviembre de 1995). "Modulación de los niveles de ácido ribonucleico mensajero de la hidrolasa de éster de colesterilo, los niveles de proteína y la actividad en el cuerpo lúteo de la rata". Biology of Reproduction . 53 (5): 1110–7. doi : 10.1095/biolreprod53.5.1110 . PMID  8527515.
  6. ^ Langin D, Laurell H, Holst LS, Belfrage P, Holm C (junio de 1993). "Organización génica y estructura primaria de la lipasa sensible a hormonas humanas: posible significado de una homología de secuencia con una lipasa de Moraxella TA144, una bacteria antártica". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 90 (11): 4897–901. Bibcode :1993PNAS...90.4897L. doi : 10.1073/pnas.90.11.4897 . PMC 46620 . PMID  8506334. 
  7. ^ Kraemer FB, Shen WJ (octubre de 2002). "Lipasa sensible a hormonas: control de la hidrólisis intracelular de tri-(di-)acilglicerol y ésteres de colesterilo". Journal of Lipid Research . 43 (10): 1585–94. doi : 10.1194/jlr.R200009-JLR200 . PMID  12364542.
  8. ^ "Entrez Gene: lipasa LIPE, sensible a las hormonas".
  9. ^ Kraemer FB, Shen WJ (octubre de 2002). "Lipasa sensible a hormonas: control de la hidrólisis intracelular de tri-(di-)acilglicerol y ésteres de colesterilo". Journal of Lipid Research . 43 (10): 1585–94. doi : 10.1194/jlr.R200009-JLR200 . PMID  12364542.
  10. ^ Cox M, Nelson DR, Lehninger AL (2005). Principios de bioquímica de Lehninger . San Francisco: WH Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.
  11. ^ ab Khoo JC, Aquino AA, Steinberg D (abril de 1974). "El mecanismo de activación de la lipasa sensible a hormonas en el tejido adiposo humano". The Journal of Clinical Investigation . 53 (4): 1124–31. doi :10.1172/JCI107650. PMC 333098 . PMID  4360857. 
  12. ^ ab Quinn DM, Medhekar R, Baker NR (1999). "Hidrolisis de ésteres". Química integral de productos naturales . págs. 101–137. doi :10.1016/B978-0-08-091283-7.00110-7. ISBN 978-0-08-091283-7.
  13. ^ Mehta S (octubre de 2013). "Movilización y captación celular de grasas almacenadas (triacilgliceroles) con animación". Animaciones, Animaciones de bioquímica, Notas de bioquímica . PharmaXChange.info . Consultado el 2 de abril de 2020 .
  14. ^ Crabtree B, Newsholme EA (diciembre de 1972). "Las actividades de las lipasas y la carnitina palmitoiltransferasa en los músculos de vertebrados e invertebrados". The Biochemical Journal . 130 (3): 697–705. doi :10.1042/bj1300697. PMC 1174508 . PMID  4664927. 
  15. ^ de Meijer J (1998-05-01). "Lipasa sensible a hormonas: estructura, función y regulación" (PDF) . demeijer.com . Consultado el 2009-02-04 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  16. ^ Kraemer FB (febrero de 2007). "Utilización del colesterol suprarrenal". Endocrinología molecular y celular . 265–266: 42–5. doi :10.1016/j.mce.2006.12.001. PMID  17208360. S2CID  35354595.
  17. ^ ab Ouimet M, Marcel YL (marzo de 2012). "Regulación del eflujo de colesterol de las gotitas lipídicas de las células espumosas de los macrófagos". Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular . 32 (3): 575–81. doi : 10.1161/ATVBAHA.111.240705 . PMID  22207731.

Lectura adicional

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