脂酶

[[File:Pancreatic lipase–colipase complex with inhibitor 1LPB.png|right|thumb|200px|人类胰脏脂酶的三维结构飘带图。{{PDB|1GPL}} ]]

'''脂酶'''，是一种[[催化]][[脂类]]的酯[[化学键|键]][[水解反应]]的[[水溶性]]酶。<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Svendsen A |title=Lipase protein engineering |journal=Biochim Biophys Acta |volume=1543 |issue=2 |pages=223–228 |year=2000 |pmid=11150608}}</ref>因此，脂酶是[[酯酶]]下的一个[[亚类]]。

脂酶存在于基本上所有的[[生物体]]中，它在对脂类（如[[甘油三酸酯]]、[[脂肪]]、油等）的[[消化]]、运输和剪切中发挥着关键作用。编码脂酶的[[基因]]甚至也存在于某些[[病毒]]中。<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Afonso C, Tulman E, Lu Z, Oma E, Kutish G, Rock D |title=The genome of Melanoplus sanguinipes entomopoxvirus |journal=J Virol |volume=73 |issue=1 |pages=533–52 |year=1999 |pmid=9847359}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Girod A, Wobus C, Zádori Z, Ried M, Leike K, Tijssen P, Kleinschmidt J, Hallek M |title=The VP1 capsid protein of adeno-associated virus type 2 is carrying a phospholipase A2 domain required for virus infectivity |journal=J Gen Virol |volume=83 |issue=Pt 5 |pages=973–8 |year=2002 |pmid=11961250}}</ref>

==功能==

大多数脂酶作用于脂[[类分子]]的[[甘油]]骨架的特定位置。例如，人类[[胰脏]]脂酶（human pancreatic lipase）是人体[[消化系统]]中降解脂肪的主要酶，它就作用于食物油脂中的甘油三酸酯，将其转化为[[甘油单酯]]和[[脂肪酸]]。<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Winkler FK, D'Arcy A, and W Hunziker |title=Structure of human pancreatic lipase |journal=Nature|volume=343 |issue=6260 |pages=771–774 |year= 1990 |pmid=2106079 |doi=10.1038/343771a0}}</ref>

如果将[[磷脂酶]]<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Diaz, B.L., and J. P. Arm. |title=Phospholipase A(2) |journal=Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids |volume=2-3 |pages=87–97|year=2003 |pmid=12895591 |doi=10.1016/S0952-3278(03)00069-3}}</ref>和[[神经]]磷脂酶（sphingomyelinase）<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Goñi F, Alonso A |title=Sphingomyelinases: enzymology and membrane activity |journal=FEBS Lett |volume=531 |issue=1 |pages=38–46 |year=2002 |pmid=12401200 |doi=10.1016/S0014-5793(02)03482-8}}</ref>也考虑进来，则自然界中脂酶的作用将十分广泛。

==结构==

自然界中存在大量[[遗传学]]上差异性大的脂酶，根据它们的[[蛋白质折叠|折叠]]类型和催化机制可以分为多个类别。它们中的大多数采取α/β[[水解酶]]折叠<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Schrag J, Cygler M |title=Lipases and [[alpha/beta hydrolase fold]] |journal=Methods Enzymol |volume=284 |issue= |pages=85–107 |year= 1997|pmid=9379946 |doi=10.1016/S0076-6879(97)84006-2}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Winkler FK, D'Arcy A, and W Hunziker |title=Structure of human pancreatic lipase |journal=Nature|volume=343 |issue=6260 |pages=771–774 |year= 1990 |pmid=2106079 |doi=10.1038/343771a0}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Egmond, M. R., and C. J. van Bemmel |title=Impact of Structural Information on Understanding of Lipolytic Function |journal=Methods Enzymol |volume=284 |pages=119–129 |year= 1997 |pmid=9379930 |doi=10.1016/S0076-6879(97)84008-6}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Withers-Martinez C, Carriere F, Verger R, Bourgeois D, and C Cambillau|title=A pancreatic lipase with a phospholipase A1 activity: crystal structure of a chimeric pancreatic lipase-related protein 2 from guinea pig|journal=Structure|volume=4|issue=11 |pages= 1363–74 |year=1996 |pmid=8939760|doi=10.1016/S0969-2126(96)00143-8}}</ref>和胰凝乳[[蛋白]][[酶类]]似的水解机制（[[活性位点]]包括[[丝氨酸]][[亲核试剂|亲核基团]]、一个[[酸性]][[残基]]和一个[[组氨酸]]）<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Brady, L., A. M. Brzozowski, Z. S. Derewenda, E. Dodson, G. Dodson, S. Tolley, J. P. Turkenburg, L. Christiansen, B. Huge-Jensen, L. Norskov, and et al. |title=A serine protease triad forms the catalytic centre of a triacylglycerol lipase |journal=Nature |volume=343 |issue=6260 |pages=767–70 |year=1990 |pmid=2304552 |doi=10.1038/343767a0}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Lowe ME |title=The catalytic site residues and interfacial binding of human pancreatic lipase |journal=J Biol Chem |volume=267 |issue=24 |pages=17069–73 |year=1992 |pmid=1512245}}</ref>。许多[[革兰氏阴性菌]]产生的脂酶需要一个[[辅助蛋白]]（脂酶特异性折叠酶）来帮助它们正确折叠形成有生物活性的[[构象]]。

==[[生理学]]分布==

脂酶参与了各种不同的生命进程，从[[脂类代谢]]到[[信号转导]]<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Spiegel S, Foster D, and R Kolesnick|title=Signal transduction through lipid second messengers|journal=Curr Opin Cell Biol|volume=8|issue=2 |pages=159–67 |year=1996 |pmid=8791422 |doi=10.1016/S0955-0674(96)80061-5}}</ref>和[[炎症|炎症反应]]<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Tjoelker LW, Eberhardt C, Unger J, Trong HL, Zimmerman GA, McIntyre TM, Stafforini DM, Prescott SM, and PW Gray |title=Plasma platelet-activating factor acetylhydrolase is a secreted phospholipase A2 with a catalytic triad |journal=J Biol Chem |volume=270 |issue=43 |pages=25481–7 |year=1995 |pmid=7592717 |doi=10.1074/jbc.270.43.25481}}</ref>。因此，一些脂酶的活性被限制在特定的[[细胞]]区室中或在细胞外部。
*溶酶体脂酶被限制在[[细胞器]][[溶酶体]]中；
*一些脂酶，如胰脏脂酶，被分泌到细胞外去降解脂类，而降解产物可以更容易被机体所吸收；
*真菌和细菌可以分泌脂酶来帮助对外部营养物的吸收；
*一些蜂毒中含有[[磷脂酶]]，可以加强蜂叮后的损伤和炎症反应。

==人体中的脂酶==

人体消化系统中主要的脂酶是由胰脏所分泌的人类胰脏脂酶和胰脏脂酶相关蛋白2（pancreatic lipase related protein 2，P[[LRP2]]）。除此之外，人体中还有其他一些脂酶，包括[[肝脂酶]]（hepatic lipase）、[[内皮]]脂酶（endothelial lipase）和[[脂蛋白]]酯酶（lipoprotein lipase）。并非所有的酯酶都在[[消化道]]中发挥作用（见下表）。


{| class="wikitable"
| '''名称''' || '''基因''' || '''定位''' || '''描述''' || '''异常症'''
 |- 
 | [[胰脏脂酶]]  || {{Gene|PNLIP}} || [[消化液]] || 为了在肠腔中发挥最佳活性，胰脏脂酶需要另一个同样是由胰脏分泌的蛋白质，[[辅脂酶]]（colipase）的帮助。<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Lowe ME |title=The triglyceride lipases of the pancreas |journal= J Lipid Res |volume=43 |issue=12 |pages=2007–16 |year=2002 |pmid=12454260 |doi=10.1194/jlr.R200012-JLR200}}</ref> || 如果胰脏脂酶的水平过高会引发[[胰腺炎]]，并可能导致胰脏功能丧失。
 |- 
 | [[溶酶体脂酶]] || {{Gene|LIPA}} || [[溶酶体]]内部 || 也被称为溶酶体酸脂酶（lysosomal acid lipase）或酸性胆固醇酯水解酶（acid cholesteryl ester hydrolase） || 编码该酶的基因突变能够导致[[胆固醇酯沉积病]]（Cholesteryl ester storage disease）和Wolman氏病<ref>{{en}}[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=278000 Omim - Wolman Disease]</ref>
 |- 
 | [[肝脂酶]] || {{Gene|LIPC}} || [[內皮細胞]] || 肝脂酶作用于血液中脂蛋白携带的脂类，并生成[[低密度脂蛋白]]（low density lipoprotein）。|| -
 |- 
 | [[脂蛋白酯酶]]  ||  {{Gene|LPL}}或''LIPD''  ||  [[內皮細胞]] || 脂蛋白酯酶作用于血液中极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein）携带的甘油三酸酯，使得细胞可以摄入反应释放出的脂肪酸。 || 编码该酶的基因出现突变可以导致[[脂蛋白脂酶缺陷]]（Lipoprotein lipase deficiency）<ref>{{en}}[http://ghr.nlm.nih.gov/condition=lipoproteinlipasedeficiencyfamilial Familial lipoprotein lipase deficiency - Genetics Home Reference<!-- Bot generated title -->]</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Gilbert B, Rouis M, Griglio S, de Lumley L, Laplaud P |title=Lipoprotein lipase (LPL) deficiency: a new patient homozygote for the preponderant mutation Gly188Glu in the human LPL gene and review of reported mutations: 75 % are clustered in exons 5 and 6 |journal=Ann Genet |volume=44 |issue=1 |pages=25–32 |year= |pmid=11334614}}</ref>
 |- 
 | [[激素敏感脂酶]]  || {{Gene|LIPE}} || 细胞内部 || - || -
 |- 
 | [[胃脂酶]] || {{Gene|LIPF}} || [[消化液]] || 在接近中性[[pH]]的情况下，在婴儿体内帮助消化脂类 || -
 |- 
 | [[内皮脂酶]]  || {{Gene|LIPG}} || [[內皮細胞]] || - || -
 |- 
 | [[胰脏脂酶相关蛋白2]]（PLRP2） || {{Gene|PNLIPRP2}}或''PLRP2'' || [[消化液]] || - || -
 |- 
 | [[胰脏脂酶相关蛋白1]]（PLRP1） || {{Gene|PNLIPRP1}}或''PLRP1'' || [[消化液]] || 该酶与胰脏脂酶以及PLRP2在氨基酸序列上非常相似（这三中酶的基因可能是从单一的原始基因通过[[基因重复]]而产生）。但PLRP1的功能未知，虽然它在其他哺乳动物体内也很保守。<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Crenon I, Foglizzo E, Kerfelec B, Verine A, Pignol D, Hermoso J, Bonicel J, Chapus C|title=Pancreatic lipase-related protein type I: a specialized lipase or an inactive enzyme|journal=Protein Eng|volume=11|issue=2 |pages= 135–42 |year=1998 |pmid=9605548 |doi=10.1093/protein/11.2.135}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=De Caro J, Carriere F, Barboni P, Giller T, Verger R, De Caro A|title=Pancreatic lipase-related protein 1 (PLRP1) is present in the pancreatic juice of several species|journal=Biochim Biophys Acta|volume=1387|issue=1-2 |pages= 331–41 |year=1998 |pmid=9748646}}</ref>  || -
 |- 
| [[舌脂酶]] || ? || [[消化液]] || - || - 
|}

其他脂酶还包括{{Gene|LIPH}}、{{Gene|LIPI}}、{{Gene|LIPJ}}、{{Gene|LIPK}}、{{Gene|LIPM}}、{{Gene|LIPN}}、{{Gene|MGLL}}、{{Gene|DAGLA}}、{{Gene|DAGLB}}和{{Gene|CEL}}.

此外，还有许多磷脂酶，但有些磷脂酶并不是总是被归类为脂酶。

==用途==

早在古代，[[真菌]]和[[细菌]]中的脂酶就已经在酸奶和奶酪的发酵过程中发挥作用。在现代社会中，脂酶则作为便宜而又多用途的降解脂类的高效催化剂而得以广泛使用。例如，一家[[生物技术]]公司[[推出]][[重组]]的脂酶，其可用于洗涤剂甚至作为制造可替代能源（将[[植物油]]转化为燃料）中的催化剂。<ref>{{en}}{{cite journal en|author=Guo Z, Xu X|title=New opportunity for enzymatic modification of fats and oils with industrial potentials|journal=Org Biomol Chem|volume=3|issue=14 |pages=2615–9 |year=2005 |pmid=15999195 |doi=10.1039/b506763d}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Gupta R, Gupta N, Rathi P|title=Bacterial lipases: an overview of production, purification and biochemical properties|journal=Appl Microbiol Biotechnol|volume=64|issue=6 |pages=763–81 |year=2004 |pmid=14966663 |doi=10.1007/s00253-004-1568-8}}</ref><ref>{{en}}{{cite journal en|author=Ban K, Kaieda M, Matsumoto T, Kondo A, Fukuda H|title=Whole cell biocatalyst for biodiesel fuel production utilizing Rhizopus oryzae cells immobilized within biomass support particles|journal=Biochem Eng J|volume=8|issue=1|pages=39–43|year=2001|pmid=11356369 |doi=10.1016/S1369-703X(00)00133-9}}</ref>

==参考文献==

{{reflist}}

==参见==
*[[磷脂酶]]
*[[外周膜蛋白]]

==外部链接==
*{{en}}{{MeshName|Lipase}}
*[http://hpdb.hbu.cn/molecule/acetylcholinesterase/acetylcholinesterase.asp 乙酰胆碱酯酶的介绍]

[[Category:酶]] [[Category:外周膜蛋白]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%84%82%E9%85%B6 维基百科-脂酶]