리파아제 : 특성, 구조, 유형, 기능 - 생물학

리파제는 에스테르 결합의 가수 분해를 촉매 할 수있는 효소의 큰 패밀리는 트리글리 세라이드, 인지질, 콜레스테롤 에스테르 및 일부 비타민으로 기판에 존재하는 구성한다.

그것들은 박테리아와 효모와 같은 미생물뿐만 아니라 식물과 동물에서도 거의 모든 생명의 왕국에 존재합니다. 각 유기체 유형에서 이러한 효소는 서로 구별되는 특별한 특성과 특성을 가지고 있습니다.

리파제 분자 구조의 그래픽 표현 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 European Bioinformatics Institute의 Jawahar Swaminathan 및 MSD 직원)

분류 유형에 따라 트리 아실 글리세롤 리파아제로도 알려진 "진정한"리파아제와 포스 포 리파아제, 스테롤 에스테라아제 및 레티 닐-팔미 테이트 에스테라아제와 같은 유사한 지질 분해 활성을 갖는 다른 효소를 구분할 수 있습니다.

리파제 효소의 염기 서열에 대한 최초의 발표 된 보고서는 1981 년 돼지에서 췌장 트리 아실 글리세롤 리파제를 연구 한 De Caro 등의 보고서였습니다. 이후 연구는 살아있는 유기체에서 다른 많은 전신 리파아제의 존재를 입증했습니다.

동물에서 가장 중요한 리파아제는 췌장과 간에서 생성되는 소화성 리파아제로, 정기적으로 식단에서 섭취되는 지방의 대사에 참여하므로 다양한 관점에서 중요한 생리 학적 영향을 미칩니다.

현재 이러한 효소는 임상 및 / 또는 대사 목적으로 연구 될뿐만 아니라 식품 및 기타 제품 가공을위한 상업적 목적으로도 산업적으로 생산되며 특수 미생물의 재배에서 얻을 수 있습니다.

형질

리파아제는 수용성 단백질이며 불용성 기질에서 가수 분해 반응을 촉매합니다. 그들은 자연에서 활성 형태와 비활성 형태 사이의 균형에서 발견되며 활성화 또는 비활성화는 다양한 내부 세포 요인에 따라 다릅니다.

그들은 α / β 폴드를 가진 하이드 롤라 제 효소의 수퍼 패밀리에 속하며, 여기서 에스 테라 제, 티오 에스 테라 제, 일부 프로테아제 및 퍼 옥시 다제, 데할로게나 제 및 기타 세포 내 가수 분해 효소도 분류됩니다.

리파아제는 췌장 리파아제, 간 리파아제, 지질 단백질 리파아제, 내피 리파아제 및 포스파티딜 세린 포스 포 리파아제 A1을 암호화하는 유전자를 포함하는과에 속하는 유전자에 의해 암호화됩니다.

일부 저자는 이러한 효소가 갖는 촉매 작용의 형태가 활성 부위에 세 개의 특수 아미노산 잔기의 존재와 관련된 세린 프로테아제의 형태와 유사하다고 제안합니다.

가수 분해 메커니즘은 효소-기질 복합체 (리파제 : 트리글리세리드)의 형성, 후속 적으로 헤미 아세탈 중간체의 형성, 그리고 디아 실 글리세리드와 지방산의 방출을 포함합니다.

가수 분해의 마지막 단계 인 활성 부위에서 지방산을 방출하는 것은 "투석기"모델로 알려진 패턴을 통해 발생합니다. 이는 에스테르 결합이 절단되거나 분해 된 후 지방산이 부위에서 빠르게 방출된다는 것을 의미합니다. 촉매.

리파아제는 특이적일 수 있으며 트리글리세리드, 디아 실 글리세리드, 모노 글리세리드 및 인지질과 같은 기질을 구별 할 수 있습니다. 일부는 지방산, 즉 길이, 포화도 등과 관련하여 구체적입니다.

그들은 또한 가수 분해를 촉매하는 영역에서 선택적 일 수 있는데, 이는 지방산 분자가 글리세롤 골격에 결합하는 부위 (3 개의 탄소 중 어느 하나에서)에 대해 위치 특이성을 가질 수 있음을 의미합니다.

그들이 속한 효소 패밀리의 다른 구성원과 마찬가지로 리파아제는 α- 나선과 β- 접힌 시트로 구성된 토폴로지로 특징 지워집니다. 이러한 효소의 촉매 부위는 일반적으로 세린, 아스파르트 산 또는 글루탐산 및 히스티딘과 같은 아미노산의 삼합 체로 구성됩니다.

대부분의 리파아제는 탄수화물 부분의 크기에 따라 분자량이 50 ~ 70kDa 인 당 단백질입니다.

그것은 449 개의 아미노산 잔기와 두 개의 분리 된 도메인을 가지고 있습니다. 하나는 N- 말단 (촉매 부위와 가수 분해 효소의 특징적인 폴드 (α / β)이있는 곳)이 있고 다른 C- 말단은 크기가 더 작고 "보조"로 간주되며 "β- 샌드위치"라는 구조.

분자량은 45 ~ 53kDa이고 촉매 활성은 37 ° C에 가까운 온도와 pH 6 ~ 10에서 더 높습니다.

예를 들어, 포유류에서 발견되는 기관에 따라 리파아제는 다소 다른 생리적 기능을 가지고 있습니다.

언급했듯이 췌장, 간, 난소 및 부신 (신장)과 내피 조직에는 특정 리파아제가 있습니다.

간 리파아제는 지질과 단백질에 의해 형성되는 복합체 인 지질 단백질 입자의 대사를 담당하며, 이는 주로 장기와 조직 사이의 중성 지방과 콜레스테롤의 수송에 사용됩니다.

특히, 리파아제는 지단백질에 포함 된 트리글리 세라이드 분자로부터 지방산의 가수 분해 또는 방출에 참여합니다. 이것은 이러한 분자에서 에너지를 추출하거나 다른 화합물의 합성에서 전구체로 사용하여 재활용하는 데 필요합니다.

내피 리파아제는 간, 폐, 갑상선 및 생식 기관에 존재하며 유전자 발현은 다른 사이토 카인에 의해 조절됩니다. 이러한 효소는 또한 지단백질 대사에 관여합니다.

유제품 생산 산업에서는 우유에 존재하는 지방을 가수 분해하기 위해 리파제를 사용하는 것이 일반적이며, 이는 치즈, 크림 및 기타 유제품의 풍미 "향상"에 직접적인 영향을 미칩니다.

또한 일부 산업적으로 준비된 식품의 맛과 "소화성"을 개선하기 위해 특히 발효 과정에서 다른 식품의 제조에 사용됩니다.

식품 산업과는 거리가 먼 미생물 유래 리파아제의 사용은 세제 및 일반 세척 물질의 배합에 널리 사용되며, 이는 기존 세척 제품에 존재하는 엄청난 화학적 부하로 인한 환경에 대한 유해한 영향을 감소시킵니다.

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