Cholesterolesterase Enzympreparaat Kosmetische Rang CAS nr 9026-00-0

Cholesterolesterase katalyseert de hydrolyse van sterolesters in hun componentensterol en vetzuren. Het enzym wordt gevonden hoofdzakelijk in de alvleesklier, maar in andere weefsels ook ontdekt. De galzouten, zoals cholate en zijn stamverwanten, worden vereist om het enzym in zijn inheemse polymere vorm te stabiliseren en het te beschermen tegen proteolytic hydrolyse in de darm (Vahouny en Treadwell 1968). Cholesterolesterase vindt klinische toepassingen in de bepaling van serumcholesterol (Allain et al. 1974).

Geschiedenis:

Door de vroege jaren 1900 werden de enzymatisch gekatalyseerde synthese en de hydrolyse van cholesterolesters in aanwezigheid van bepaalde weefsels waargenomen en werden beschreven (Kondo 1910, Schultz 1912, Cytronberg 1912, Gardner en Lander 1913, Mueller 1916, Portier 1916, Nomura 1924, Shope 1928, Nedswedski 1935, Klein 1939, Sperry 1935, en Sperry en Stoyanoff 1937).

In 1949 en 1950, werden twee documenten gepubliceerd als deel van een uitgebreide studie over cholesterolesterase. Dit onderzoek beschreef een methode voor ruw enzympreparaat dat zich op het belang van stabiele emulsies van cholesterol en cholesterolesters voor activiteit concentreerde (Yamamoto et al. 1949, en zwelt en Treadwell 1950). Door de jaren '50, cholesterol werden esterase van serum en de verschillende andere weefsels bestudeerd (Korzenovsky 1960). In 1957, bestudeerden Hernandez en Chaikoff de eigenschappen specifiek van alvleesklier- cholesterolesterase en bedachten een snelle turbidimetric methode voor enzymatische activiteitenschatting (Hernandez en Chaikoff 1957).

In de jaren '60, Vahouny et al. bestudeerde methodes om cholesterolesterase tegen proteolytic inactivering te beschermen (Vahouny et al. 1964). Deze die studie aan de bekende correlatie tussen hart- en vaatziekte en hoge serumcholesterol wordt gekoppeld (Sleutels 1980, en Goldstein en Bruine die 2003) tot de ontwikkeling van totale de bepalingsmethodes wordt geleid die van de serumcholesterol cholesterolesterase gebruiken (Allain et al. 1974).

In 1989, Kyger et al. rangschikte een cDNAkloon van runder alvleesklier- cholesterolesterase. In 1994, voor het eerst toonde de oriëntatiepunt „4S“ studie aan dat het verminderen van LDL-niveaus door het gebruik van statins hartaanvallen kon verhinderen en het leven (Goldstein en Bruine 2003) verlengen. Met dergelijke beschikbare behandelingsopties en behoefte om totale cholesterol in serum te testen dat dramatisch toeneemt, cholesterol is esterase één van de wijdst gebruikte enzymen in klinische laboratoria (MacLachlan 2000) geworden.

Specificiteit:

Cholesterolesterase is samengesteld, opgeslagen, en afgescheiden in de acinar cellen van de alvleesklier in zymogeenkorrels als component van alvleesklier- sap in het lumen van de dunne darm (Labow et al.1983). Cholesterolesterase hydroliseert een brede waaier van estersubstraten met inbegrip van cholesteryl esters, acylglycerides, phospholipids (Brockerhoff en Jensen 1974), retinylesters (Fredrikzon et al. 1978), vitamineesters, en phenyl esters (Rudd en Brockman 1984). Het enzym is ook gevonden om amidaseactiviteit te hebben (Hui et al. 1993). Het enzym is nuttig als biocatalisator wegens zijn capaciteit om transacylationreacties in een water-beperkt milieu te katalyseren (Gallo et al. 1977, Kazlauskas 1989, en Feaster et al. 1996).

Moleculaire Kenmerken:

Het gen dat cholesterolesterase in varkens (lipA) codeert wordt gevestigd op chromosoom 14 (GENidentiteitskaart: 100142668). Het LIPA-gen wordt behouden in mens, chimpansee, hond, koe, muis, rat, kip, zebrafish, fruitvlieg, mug, C. elegans, S. pombe, cerevisiae S., E.-gossypii, M.-grisea, N.-cassa, A.-thaliana, en rijst.

Samenstelling:

Cholesterolesterase is een glycoproteïne die in aanwezigheid van zoutencomplexen aan een hexamer (Hyun et al. 1971). Cholesterolesterase behoort tot de familie van alpha-/bèta-hydrolasevouwen (Ollis et al. 1992, en Cygler et al. 1993). De meeste leden van deze familie zijn esterases en delen secundaire en tertiaire eigenschappen. Bijna gebruiken allen een serine esterase katalytisch mechanisme, dat op dat van de serine proteasen (Kraut 1977) lijkt.

Eiwittoetredingsaantal: NP_001116606

Molecuulgewicht:

• Monomeer: kDa 65 (Hyun et al. 1971)
• Monomeer: 43.3 (Theoretische) kDa
• Hexamer: kDa 400 (Hyun et al. 1971)

Optimale pH:

• Voor esterificatie, 6.1-6.2 (Vahouny en Treadwell 1968)
• Voor hydrolyse, 6.6-7.0 (Vahouny en Treadwell 1968)

Isoelectric Punt:

• 7.91 (Theoretisch)

Uitstervencoëfficiënt:

• 86.680 cm (Theoretische)^-1 M^-1
• E_1%,280 = 20,01 (Theoretisch)

Actieve Plaatsresidu's:

• Serine (S194)
• Histidine (H435)
• Aspartate (D320)

Activators:

• Galzouten
• Cholate (Vahouny et al. 1964)
• Glycocholate (Vahouny et al. 1964)
• Taurocholate (Vahouny et al. 1964)

Inhibitors:

• PMSF en p-chloromercuribenzoate (Hyun et al. 1971, en Vahouny et al. 1964)
• Diisopropyl fluorophosphate (Momsen en Brockman 1976)
• Hg²⁺, Ag ⁺, en Ionische detergentia
• Aryl carbamates (Feaster et al. 1996)

Toepassingen:

• Bepaling van cholesterol in serum en plasma, met cholesteroloxydase of peroxidase
• Synthese van optisch actieve alcoholen en carboxylic zuren (via esterhydrolyse, esterificatie, of transesterification)