Hormona duyarlı lipaz

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 (testis gibi) 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.
İşlev
LIPE kalp ve adipoz dokuda başlıca trigliseritleri yağ asitlerine hidroliz eder. Steroidojenik dokularda ise başlıca kolesteril esterleri kolesterole dönüştürür, steroid hormon üretimi için.
triasilgliserol + H20 = diasilgliserol + yağ asidi
diasilgliserol + H2O = monoasilgliserol + yağ asidi
monoasilgliserol + H2O = gliserol + yağ asidi
kolesteril ester + H2O = kolesterol + yağ asidi
LIPE, triasilgliserol molekülünden ilk yağ asidinin hidrolizini katalizler. Bu nedenle bu enzim trigliserit lipaz olarak bilinir, buna karşın ikinci yağ asidini hidroliz eden enzime digliserit lipaz, üçüncü yağ asidini hidroliz eden enzime de monogliserit lipaz denir. Bu üç enzimden sadece birincisinin seviyesi hormon düzeylerine duyarlıdır, dolayısıyla enzimin adında "hormona duyarlı" terimi vardır. Digliserit ve monogliserit enzimleri monogliserit enzimdenden 10-100 kat daha hızlı çalışırlar, dolayısıyla hormona duyarlı lipaz, trigliseritten yağ asitlerinin ayrışmasında hız kısıtlayıcı basamağı katalizler.
Vücut enerji depolarını kullanma gereğini duyduğu zaman, glikojen fosforilaz gibi, LIPE geni de aktive olur. LIPE, glukagon, katekolaminler, ACTH tarafından etkinleştirilir; insülin etkisiyle fosfat grubunu kaybederek etkinsizleşir.
Aktivasyon
LIPE enzimi iki mekanizmayla aktive olabilir.
Perilipin, yağ damlacıklarının yüzeyini kaplayarak onları hormona duyarlı lipazdan korur. Eğer Protein Kinaz A (PKA) tarafından fosforlanırsa, Perilipin A'nın yapısı değişir ve artık yağ damlasını örtmez. Bunun üzerine lipaz, yağ damlacığını yüzeyine bağlanıp trigliseritleri hidrolizlemeye başlar.
Ayrıca, hormon duyarlı lipaz, PKA tarafından doğrudan aktive olabilir. Glukogon reseptörünün beta-adrenerjik stimülasyonu sonucu siklik AMP (cAMP) meydana gelir, cAMP'ye duyarlı olan PKA da, LIPE'yi fosforlayarak onu aktive eder.
Gen
LIPE geni insanda kromozom 19'da, 19q13.1-q13.2 konumunda yer alır. Fare Lipe geni kromozom 17'dedir. Bu genden alternatif uçbirleştirme sonucu testiste 3,3 kb ve 3,9 kb uzunluklarında iki farklı mRNA üretilir; LIPE'nin ifade olduğu diğer dokularda sadece 3,3 kb uzunluğundaki mRNA bulunur. Testise özgü transkriptte bulunan farklı bir ekson, enzimin testiste bulunan biçimindeki ek amino asitleri kodlar.
Protein
Hormon duyarlı lipaz proteinin kısa biçimi insanda 775 amino asit uzunluğunda, testislerdeki uzun biçimi ise 1076 amino asit uzunluğundadır. Proteinler alternatif translasyon başlama kodonlarına sahiptir. Testise özgü protein spermatid ve spermatozoalarda yer alır, interstisyal hücrelerde yoktur.
Bu enzim, fosfat grubu olmadığı zaman sitoplazmada yer alır. Fosforile olunca membranlara ve lipit yüzeylere bağlanır. Ayrıca kaveolalarda bulunur.
Hormon duyarlı lipaz, "GDXG" lipolitik enzim ailesine aittir. Bu ailede nötür kolesterol ester hidrolaz (ADCL1) ve başka enzimler yer alır.
Hastalık modeli
LIPE geni yok edilmiş farelerin, düşük sperm sayısı nedeniyle kısır oldukları bulunmuştur. Testislerdeki kolesteril ester oranı yüksektir. Hormona duyarlı lipaz, spermatogenez için gerekli olmasına karşın adipositlerde depolanmış trigliseritleri hidrolizleyen tek lipaz değildir, çünkü LIPE genin yokluğunda adipositlerdeki trigliserit lipaz aktivitesinin %40'ı hala vardır.