Biochemical study of the LIP2 lipase from Yarrowia lipolytica, a candidate for the treatment of pancreatic exocrine insufficiency

Etude biochimique de la lipase LIP2 de Yarrowia lipolytica, candidat pour le traitement de l'insuffisance pancréatique exocrine

• Auteur / Autrice : Ahmed Aloulou
• Direction : Frédéric Carrière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie moléculaire et biotechnologies
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pancréatite

Adsorption

Sels biliaires

Lipases

Résumé

Les échecs thérapeutiques des préparations de pancréatine dans certains cas d’insuffisance pancréatique exocrine (IPE), en particulier quand le pH du tractus gastro-intestinal est très bas, seraient dus aux différents potentiels de dissolution des microsphères gastro-protégées et/ou à l’inactivation des enzymes pancréatiques par l’acidité. Des enzymes, notamment des lipases, de différentes origines, surexprimées par génie génétique sont activement recherchées pour l’enzymothérapie de substitution. Néanmoins, ces lipases cibles devraient répondre à certains critères, garantissant leur efficacité au niveau du tractus digestif des patients. La caractérisation biochimique de la lipase LIP2 de la levure Y. Lipolytica (YLLIP2) montre qu’elle n’est pas inhibée par les sels biliaires et présente une assez bonne stabilité aux pH acides. Sa régiosélectivité (1,3) est comparable à celle des lipases pancréatiques. YLLIP2 est la lipase qui présente l’activité la plus élevée connue à ce jour sur les triglycérides à chaines longues notamment à pH acide. YLLIP2 semble être alors un bon candidat pour le développement d’un médicament pour le traitement de l’IPE. La structure 3D fermée d’YLLIP2 montre une forte homologie structurale avec la lipase de T. Lanuginosus (TLL). Les différences structurales les plus prononcées se situent au niveau des boucles de surface, régions d’insertions et de délétions, incluant le volet.

Therapeutic failures of pancreatin preparations in certain cases of pancreatic exocrine insufficiency (Bonini, et al. ), in particular when gastro-intestinal pH is very low, would be due to the enteric-coated microspheres dissolution potentials and/or to the inactivation of pancreatic enzymes by acidity. Genetic engineering overexpressed enzymes, in particular lipases, from various origins, are actively required for the enzyme replacement therapy. Nevertheless, these target lipases should provide certain criteria, guaranteeing their effectiveness in the digestive tract of patients. The biochemical characterization of LIP2 lipase from the yeast Y. Lipolytica (YLLIP2) shows that it is not inhibited by bile salts and has a rather good stability at the acidic pH. Its regioselectivity (1,3) is comparable with that of pancreatic lipases. YLLIP2 is the lipase which, to date, presents the highest known activity on long-chain triglycerides in particular at acid pH. YLLIP2 seems to be then a good candidate for the development of a drug for the treatment of PEI. The closed 3D structure of YLLIP2 shows a strong structural homology with the lipase of T. Lanuginosus (TLL). The most pronounced structural differences occur, as expected, in the regions of insertions and deletions, all of which are found in surface loops, which include the lid.