ホルモン感受性リパーゼ

ホルモン感受性リパーゼ（EC 3.1.1.79、HSL）は、以前はコレステリルエステル加水分解酵素（CEH）^{[ 5 ]}としても知られており、トリアシルグリセロールリパーゼと呼ばれることもあり、ヒトではLIPE遺伝子^{[ 6 ]}によってコードされ、次の反応を触媒する酵素です。

（１）ジアシルグリセロール + H₂O ₌モノアシルグリセロール + カルボキシレート

（２）トリアシルグリセロール + H₂O ₌ジアシルグリセロール + カルボン酸塩

（３）モノアシルグリセロール + H₂O ₌グリセロール + カルボン酸塩

HSLは、さまざまなエステルを加水分解できる細胞内中性リ​​パーゼです。^{[ 7 ]}この酵素には長鎖型と短鎖型があります。長鎖型は精巣などのステロイド産生組織で発現し、そこでコレステロールエステルを遊離コレステロールに変換してステロイドホルモンを産生します。短鎖型は脂肪組織などで発現し、そこで貯蔵されたトリグリセリドを加水分解して遊離脂肪酸にします。^{[ 8 ]}

絶食状態における脂肪細胞による遊離脂肪酸分泌の増加は、ホルモンであるエピネフリンによるものと考えられており、そのため「ホルモン感受性リパーゼ」という名前が付けられている。^{[ 9 ]}他のカテコールアミンや副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）も、このような反応を刺激することができる。このような酵素作用は、ほとんどの細胞にとって主要なエネルギー源を提供する上で重要な役割を果たしている。

グルカゴン、エピネフリン、甲状腺刺激ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン（ACTH ）などの細胞外ホルモンは、それぞれのGタンパク質共役型受容体（GPCR）に結合します。GPCRが細胞外リガンドによって活性化されると、受容体の構造変化が誘発され、タンパク質ドメインダイナミクスによって結合した細胞内ヘテロ三量体Gタンパク質複合体に伝達されます。刺激されたGタンパク質複合体のGsαサブユニットは、GPCRによって触媒される反応でGDPをGTPに交換し、複合体から放出されます。活性化されたGsαサブユニットは、アデニル酸シクラーゼと呼ばれる酵素に結合して活性化し、アデニル酸シクラーゼはATPを環状AMP （cAMP）に変換する反応を触媒します。cAMPはプロテインキナーゼA （PKA）に結合して活性化します。ホルモン誘導シグナル伝達カスケードによって活性化されるPKAが、ホルモン感受性リパーゼ（HSL）をリン酸化して活性化するため、その名が付けられています。PKAはHSLをリン酸化することに加えて、脂肪細胞内の脂質滴の表面にあるペリリピンもリン酸化します。これによりペリリピンが「広がり」、HSLが脂質滴内に入り込むことができるようになります。^{[ 10 ]}

部分精製された HSL の活性化には、Mg ²⁺、ATP、およびサイクリック AMP が必要です。^{[ 11 ]} Ser554 がリン酸化されているため Ser552 がリン酸化されていない場合、および Ser552 の脱リン酸化によりインスリンがインスリン受容体に結合し、脂肪分解の阻害とグルコース輸送の刺激を引き起こす場合、活性化は阻害されます。^{[ 12 ]}

ヒトにおける脂肪分解のホルモン刺激はラットと同様である。^{[ 11 ]}

ホルモン感受性リパーゼの主な機能は、蓄積された脂肪を動員することです。^{[ 13 ]} HSLは、トリグリセリド分子から脂肪酸を加水分解して脂肪酸とジグリセリドを遊離するか、脂肪酸とモノグリセリドを遊離する機能があります。このプロセスにより、哺乳類のエネルギー代謝が可能になります。^{[ 12 ]} HSLはトリグリセリドとジグリセリドの加水分解を触媒できますが、脂肪組織に見られる別の酵素である脂肪トリグリセリドリパーゼ（ATGL）は、HSLよりもトリグリセリドに対する親和性が高く、ATGLは脂肪細胞でトリグリセリド特異的加水分解の酵素として主に作用します。トリグリセリドよりもジグリセリドに対する親和性が11倍高いホルモン感受性リパーゼは、主にこれらのジグリセリドを切断し、2-モノグリセリドと遊離脂肪酸を形成します。^{[ 14 ] [ 15 ]}

HSLは、体がエネルギー貯蔵を動員する必要があるときに活性化され、カテコールアミンやACTHに正に反応します。インスリンによって阻害されます。^{[ 16 ]}

もう一つの重要な役割は、コレステロールエステルからコレステロールを放出してステロイドの生成に使用すること^{[ 17 ]}とコレステロールの排出^{[ 18 ]}である。HSLの活性は、アテローム性動脈硬化症における泡沫細胞 の生成を予防または軽減する上で重要である^{[ 18 ]}。

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるホルモン感受性リパーゼ