Как соли желчных кислот влияют на активность липазы?

JM97

Как соли желчных кислот влияют на активность липазы?

ПРЕДПОСЫЛКИ : Хорошо известно, что соли желчных кислот необходимы для эмульгирования жиров. Затем говорят, что это увеличивает площадь поверхности для активности панкреатической липазы, подразумевая, что соли желчных кислот делают панкреатическую липазу более эффективной. Но также говорят, что липаза поджелудочной железы нуждается в колипазе, чтобы преодолеть ингибирующий эффект солей желчных кислот .


ВОПРОС : Что на самом деле делают соли желчных кислот? Они увеличивают или уменьшают активность липазы? Как колипаза преодолевает это?


МОЯ ПОПЫТКА : после некоторых исследований я обнаружил, что соли желчных кислот выше критической концентрации мицеллообразования оказывают ингибирующее действие, но все еще не мог понять, как колипаза делает липазу более эффективной. Кроме того, если большая концентрация подавляет, то почему наш организм просто выделяет ее в достаточном количестве? Разве это не эффективнее, чем делать цельный белок (колипазу)?

еще один "хомо сапиен"

Давайте сначала проясним некоторые основные понятия, касающиеся липазы, колипазы и солей желчных кислот. Панкреатическая липаза имеет оптимальный диапазон pH около pH 8,0 ( Worthington ). Это легко понять по принципу Ле Шателье : по мере продвижения реакции происходит снижение pH (из-за образования жирных кислот). Таким образом, базовый pH поможет реакции продвинуться вперед. См. эту диаграмму ( Уортингтон ):

липазная реакция

Это также можно понять на основе оптимального рН липазы, который находится между рН 8-9. См. график (оранжевая линия) ( Чегг ):

график рН

Этот оптимальный рН обеспечивается солями желчных кислот. Соли желчных кислот слабощелочные, с диапазоном pH около 7-8 ( Britannica ). Это помогает липазе катализировать свою реакцию. Соли желчных кислот также помогают липазе, увеличивая площадь поверхности капель жира. Молекулы желчи имеют гидрофобную и гидрофильную части. Гидрофобная часть притягивается к жиру, а гидрофильная часть притягивается к воде. Это помогает стабилизировать капли жира за счет эмульгирования, т.е. разделения капель(ок) жира на более мелкие части. Это также увеличивает площадь поверхности капель жира.

Теперь все усложняется, когда мы говорим о концентрации. Поскольку молекулы желчи содержат гидрофильные и гидрофобные концы, они склонны образовывать мицеллы с увеличением концентрации (так же, как мыло). Пока его концентрация ниже критической концентрации мицелл, он будет продолжать эмульгирование и повышать активность липазы. Но когда его концентрация становится больше, чем критическая концентрация мицеллообразования, он будет образовывать мицеллы и не будет поддерживать эмульсию. Это значительно снижает активность липазы не только за счет уменьшения площади поверхности, но и за счет снижения pH до слегка кислого ( Erlanson et al , 1973 ). Здесь помогает колипаза. Колипаза связывается с С-концевым некаталитическим доменом липазы, стабилизирует ее активную конформацию и увеличивает гидрофобность сайта связывания.Вергер и др. , 1999 ). Колипаза прочно связывается со сложноэфирной связью молекулы триглицерида, благодаря чему ее гидролиз липазой становится легким ( Mansbach, 2011 ). Таким образом, колипаза помогает преодолеть ингибирующее действие солей желчных кислот на липазу.

JM97

Спасибо. Почему наш организм не выделяет соли желчных кислот в меньшем количестве, чем КМЦ. Разве это не будет более энергоэффективно, чем производство белка (в данном случае колипазы)?

еще один "хомо сапиен"

Возможно, это связано с отсутствием регулирования. Все известные мне механизмы (ХЦК, секретин, энтерогепатическая циркуляция) действуют только как петли положительной обратной связи. Кроме того, желчный пузырь выполняет работу по концентрации желчи, которая, по-видимому, также не имеет сильного регулирующего механизма.

канадец

Оптимальный рН липазы, вероятно, больше связан с общим кислотно-основным катализом, чем с Ле-Шателье.

еще один "хомо сапиен"

@canadianer Я только что использовал Le Chatelier, чтобы дать представление о влиянии pH на липазу. Я тоже проверю этот момент. Спасибо за предложение :)