Первое, что происходит при использовании нейтрального жира во время голодания и физической нагрузки – это активация ферментов, отвечающих за отщепление жирных кислот от триацилглицерола. Первый активируемый фермент называется триацилглицерол-липаза или ТАГ-липаза.
На данной странице изложена еще принятая, но устарешая, схема регуляции липолиза.
Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще диацилглицерол-липаза ( ДАГ-липаза) и моноацилглицерол-липаза (МАГ-липаза), которые постоянно активны, однако в покое их активность не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке после работы ТАГ-липазы появляются диацилглицеролы, начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции моноацилглицерол (МАГ) является субстратом для МАГ-липазы. Образующиеся жирные кислоты и глицерол покидают клетку.
Гидролиз триацилглицеролов липазами жировой клетки
Для регуляции активности ТАГ-липазы обязательно наличие гормонального влияния (адреналин, глюкагон, соматотропин, инсулин и ряд других гормонов).
Активация триацилглицерол-липазы
Гормонзависимая активация липолиза в адипоцитах адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание, длительная мышечная работа, охлаждение). Активность ТАГ-липазы зависит, главным образом, от соотношения инсулин / глюкагон.
В целом последовательность событий активации липолиза по данной схеме выглядит следующим образом:
- Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ) взаимодействует со своим рецептором.
- Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок.
- G-белок активирует фермент аденилатциклазу.
- Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) – вторичный посредник (мессенджер).
- цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А.
- Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.
- ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием диацилглицерола (ДАГ).
Каскадный механизм активации ТАГ-липазы
Кроме гормонов, влияющих на активность аденилатциклазы через G-белки, существуют иные механизмы активации. Например, соматотропный гормон увеличивает количество аденилатциклазы, глюкокортикоиды индуцируют синтез ТАГ-липазы.
Снижение активности ТАГ-липазы
Инсулин препятствует активации липолиза другими гормонами, т.к.
- он активирует фермент фосфодиэстеразу, которая гидролизует цАМФ, что останавливает каскадную активацию ТАГ-липазы,
- активирует протеинфосфатазы, дефосфорилирующие ТАГ-липазу .