2018/03/02 Last update

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• リン酸化で lipid droplet の近くへ輸送される（3）。
• PKA, perilipinと共同で脂肪分解をするが，これが adipocytes 以外で保存されているかどうかは不明（3）。
• 実際に，ペリリピンは脂肪細胞もしくは steroidogenic tissueでのみ発現している（3）。つまり，他の組織での lipolysis では HSL とペリリピンの共同作業が存在しないと思われる。

• 哺乳類では，promoter の使い分けによって 3 つの isoform がある。サイズは 84 - 130 kDa（3）。
  
• 多くの知見は脂肪組織を使った実験から得られており，言及がない場合は HSLadi についてのものと考えられる。
  
• 精巣特異的な HSLtes があり，cholesteryl ester hydrolase として精子形成に必要（7）。
  

バクテリアも HSL に相同と考えられる分子をもっており，HSL の起源は非常に古いと考えられている。ただし，構造の一部が似ているだけで，その機能には大きな違いがありそうである。 

• 哺乳類 HSL は，構造的に bacteria の type B carboxyesterase に似る（5）。
  
• Bactarial HSL は一般に 34-40 kDa と小さく，哺乳類 HSL の C-terminal region に似る（9I）。
  
• BFAE from Bacillus subtilis, lipase 2 from Moraxella TA 114などが HSL family protein（9I）。
  
• Bactarial HSL は水溶性の短鎖脂肪酸は分解するが，エマルジョン中の長鎖脂肪酸はできない（9R）。
  
• このことから non-lipolytic carboxyestelase と位置づけられる。ヒト HSLは lipolytic である（9R）。
  

> 他のリパーゼ（pancreasic lipase, lipoprotein lipase など）と相同性を示さない（14）。

: Exon 6 と他のリパーゼの相同性が著しく低く，ここがどこからか飛んできた mosaic protein かも。

: Exon 6 は phase I（コドンの一番目の塩基で切れる）の構造があり，これも mosaic protein の特徴。

> HSL の酵素活性は広く，acylglycerol のほか cholesteryl ester, retinyl ester, steroid ester も分解する（3）。

: TAG : DAG : MAG に対する活性は，1 : 10 : 5 である（4）。

: Cholesteryl ester (CE) に対する分解活性は TAG の約 2 倍で，生理的にどのように働いているのか興味深い（3）。 

> HSLtes は，different promoter usage で5'側に特異的エクソンをもつ（7I）。

> 5' 側の isoform-specific exon が翻訳領域をコードするのは珍しい。大体は非翻訳領域。

> 哺乳類の脂肪組織，adrenal gland，卵巣では，転写は複数の exon (A, B, C, D, or exon 1) から始まる（4）。

: Exons B, C, D は非翻訳領域なので，どこから転写されるかはアミノ酸配列に影響しない。

: Exon A は 43 アミノ酸を HSL の N 末端側に付加する。

> 哺乳類の精巣では，2つの組織特異的エクソン（T1, T2）がある（4）。

: Exon T1 は，300 アミノ酸を N 末端側に付加する。T2 は非翻訳領域をコードする。

> N-terminal domainはタンパク質相互作用 or 基質結合，C-terminal domainは活性ドメイン（4）。

> N-terminal domainは他のタンパク質と相同性を示さない。Cはbactarial HSLsに似る（9I）。

> Rat N-terminal domain (AA1-300) は，ダイマー化およびFABP4との結合に関与（4）。

> Rat C-terminal domain は Ser-423, Asp-703, His-733から成る catalytic triad を含む（4）。

> Rat regulatory module (AA521-669) はloop regionで，既知の全てのリン酸化サイトを含む（4）。

> Rat putative lipid binding domain は AA658 あたりにある（4）。

> ヒツジ HSL の 5' 上流域（転写開始点から 1244 bp）にあった転写因子結合サイト（12）。

Stimulating protein 1 (Sp1), CCAAT-box Binding Factors (CBFs), Activator Protein 2 (AP2) and Glucocorticoid Receptor (GR), as well as other cis-acting regions denominated as Insulin Response Element (IRE), Glucose Response Element (GRE), Fat Specific Element (FSE) and cAMP Response Element (CRE).

> 3T3-F442A および BFC-1 脂肪細胞では，cAMP または PMA 処理で HSL の mRNA 量が低下する（13）。

: PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate) は，PKC の活性化剤である。

: cAMP-PKA 経路，PKC 経路による HSL の活性化を考えると意外な結果。フィードバック？

: 短期の飢餓では，HSL の mRNA 量が低下するという報告も引用されている（13D）。

グルカゴン glucagon および カテコールアミン catecholamine によって活性化される。PKA シグナルを介した作用であることがよく知られている。

> 成長ホルモン growth hormone によって，ニジマス肝臓の HSL がリン酸化される（16）。

: 哺乳類でも示されているのか？

: PKC, ERK を介する経路に依存することが阻害剤を使って示されている。

Ser563: PKA (3,4), glycogen synthase kinase-4 (4)

> site 1, regulatory siteとも呼ばれる（4）。

> 563のみ，または563と565をAlaに置換しても，活性は失われない（4）。

> protein phosphatase 2A (PP2A) とPP2Cに脱リン酸化される（4）。

Ser565: AMPK (11), Ca²⁺/calmodulin-dependent protein kinase II (4)

> Site 2, basal siteとも呼ばれる（4）。ここのリン酸化は活性を負に制御するかもしれない。

> かつては活性に影響なしとされていたが，ここに変異を入れると活性がわずかに上昇する。

> AMPKによってリン酸化されると，lipolysis が阻害される (11。

> 主にPP2Aに脱リン酸化されるが，PP1およびPP2Cも重要かもしれない(4)。

Ser600: Erk (3,4)

Ser659: PKA  (3, 4)

> Ser660とともに新しく発見されたリン酸化サイト（4）。活性に必要。変異を入れると活性がなくなる。

Ser660: PKA  (3, 4)

Ser 554: (rat Ser565 に相当）; 

Ser553 と書かれているが，この AMPK によるリン酸化サイトは，それ自体は活性に関係なく，Ser552 のリン酸化を阻害する。

生物種未詳

> Ser659 および 660 が PKA にリン酸化され，活性化する。ここに変異を入れると活性がなくなる（3）。

> Ser563 も PKA site であるが，その機能は不明である（3）。

> カテコールアミン，Erk によって Ser600 が，AMPK によって Ser-565 がリン酸化される（3）。

> Ser423 を置換すると，esterase 活性も lipase 活性もなくなる（4, cited from Holm et al. 1994）。

> KO miceの体重およびWAT重量は正常（1D）。WATは小さいという報告も（8）。

> HSL-deficient mice are lean, and they effectively mobilize FFAs from TG (2I).

> KO miceでも basal lipolysis は起こる。これはHSLの他にも lipase があることを示唆する（3）。

: KOではDAGが蓄積するので，HSL以外の lipase はTAG lipaseであることが予想される（3）。

: のちに，TAGの分解活性が高いadipose tissue triglyceride lipase (ATGL) が発見されている。

> DAG 分解活性は，wtの1/20から1/30程度（1）。

高脂肪食を与えた場合

> 高脂肪食で一般に体重は増えるが，HSL-/-は増え具合がwtよりも穏やか。BATでの脂質燃焼が活発（8）。

> normal chowおよびhigh-fat dietを与えたHSL-/-は，白色脂肪組織がwtよりも小さくなる（8）。

> HSLはWATでPPARgのリガンドを作っており，KO miceでは脂肪細胞の分化が抑制されるためと考えている。

> high-fat diet を与えた KO mice の BAT では脂質の燃焼が wt より活発。コレステロールの蓄積が原因か？ （8）

> KO miceでは血中 NEFA 量が減り，筋肉や心臓でのインスリン感受性が増大する（5）。

> HSL^-/- mice は血中 NEFA 量がnormal chowでもhigh-fat dietでも低い（8）。

> HSL^-/- mice は不妊である（7I）。

> Drosophilaの油滴タンパク質のリン酸化にも cAMP, PKA が関与。哺乳類lipolysisと似た機構がある（10）。