АПОЛИПОПРОТЕИН Е: ХАРАКТЕРИСТИКА, ФУНКЦИИ, ЗАБОЛЕВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2024

Аполипопротеина Е или ε аполипопротеина , является плазма аполипопротеина часть макромолекулярных комплексов , известных как липопротеины, которые связаны с жирами , такими как триглицеридов и холестерина, которые покрыты слоем фосфолипидов и других белков.

Этот аполипопротеин, как и другие липопротеины того же класса, способствует стабилизации и солюбилизации липопротеинов (в отношении липопротеиновых тел), когда они циркулируют через кровоток.

Структура аполипопротеина E (Источник: Джавахар Сваминатан и сотрудники MSD Европейского института биоинформатики через Wikimedia Commons)

Из-за своего участия в липопротеинах аполипопротеин E имеет прямое влияние на содержание холестерина и триглицеридов в сыворотке, что означает, что он связан с патологиями, связанными с концентрацией этих липидов в крови.

Аполипопротеины, такие как апоЕ, являются частью различных типов липопротеинов, которые, в зависимости от их плавающей плотности, классифицируются как хиломикроны, остаточные хиломикронные частицы, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), средней плотности (IDL), низкой плотности (ЛПНП). ) и высокой плотности (ЛПВП).

В частности, аполипопротеин E является частью белковых компонентов хиломикронов, остальных хиломикронных частиц, ЛПОНП и ЛПВП. Он синтезируется в печени, головном мозге, коже, макрофагах и стероидогенных органах.

характеристики

Белок из 299 аминокислот и молекулярной массы более или менее 34 кДа кодируется геном, принадлежащим к генетическому семейству аполипопротеинов (APO), где каждый член семейства состоит из единиц, повторяющихся партиями по 11 кодонов в каждой. ,

У людей этот высокополиморфный ген имеет три общих аллеля и расположен на длинном плече хромосомы 19 и тесно связан с другими генами того же семейства. Он состоит из 4 экзонов и 3 интронов, общее количество которых составляет около 3597 нуклеотидов.

Белок синтезируется в основном в ткани печени, но также может быть обнаружен в головном мозге, селезенке, почках, гонадах и макрофагах.

Паттерны различных изоформ, которые он может представлять, не только генетически детерминированы, но также обусловлены присутствием посттрансляционных модификаций, таких как добавление частей сиаловой кислоты (сиалирование).

Возникновение одних изоформ по сравнению с другими связано с некоторыми патологическими состояниями, несмотря на то, что различия между ними часто столь же просты, как аминокислотные замены.

Структура

Как и другие аполипопротеины, аполипопротеин E имеет высокоупорядоченную структуру. Он состоит из альфа-спиралей, что предсказано на основе анализа его аминокислотной последовательности и подтверждено экспериментальными методами.

Он имеет большой липид-связывающий домен рядом с карбоксильным концом и секретируется большим количеством остатков сиаловой кислоты, которые постепенно удаляются с помощью сложных механизмов.

Характеристики

Основная функция аполипопротеина E, как и многих других вариантов аполипопротеина, заключается в поддержании структурной целостности липопротеинов в метаболизме липидов.

Он действует как кофактор в ферментативных реакциях, протекающих в сферических телах липопротеинов, и может служить на них поверхностным рецептором. В частности, аполипопротеин E имеет решающее значение для образования липопротеинов очень низкой плотности (VLDL) и хиломикронов.

В транспорте и метаболизме холестерина

Поскольку разные изоформы аполипопротеина E по-разному действуют со специфическими клеточными рецепторами липопротеинов, они играют фундаментальную роль в регуляции и поддержании уровней циркулирующего холестерина.

Аполипопротеин E, присутствующий в хиломикронах, в оставшихся хиломикронных частицах (после гидролиза триглицеридов внутри них) и в частицах очень низкой плотности, связан со специфическими рецепторами, которые переносят их в ткань печени для перераспределение или устранение холестерина.

Он является определяющим белком для клеточного «поглощения» липопротеинов ЛПВП и ЛПОНП, а у новорожденных липопротеины ЛПВП с апоЕ являются наиболее распространенными.

В связывании липопротеинов со специфическими факторами

АпоЕ-содержащие липопротеины обладают способностью связываться с гепарином через ту же область, с помощью которой эти частицы связываются с рецепторами, что, по-видимому, имеет физиологические последствия для связывания липопротеинов с эндотелиальными поверхностями.

В иммунной системе

Поверхность лимфоцитов (клеток иммунной системы) имеет иммунорегуляторный рецептор, способный специфически связываться с аполипопротеином E, делая лимфоциты устойчивыми к митогенной стимуляции. Это приводит к ингибированию событий ранней трансформации, необходимых для активации этих клеток.

Прочие функции

Было обнаружено, что ApoE и его изоформы оказывают большое влияние на продолжительность жизни и старение.

Сопутствующие заболевания

Ежегодно более миллиона человек умирают в Соединенных Штатах из-за сердечно-сосудистых заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца, сердечную аритмию, артериальные заболевания, кардиомиопатии, врожденные дефекты и сосудистые заболевания, среди прочего.

Ишемические заболевания являются наиболее распространенными, и среди факторов риска, указанных для них, являются потребление сигарет, завышенный уровень холестерина (связанный как с избытком частиц с низкой плотностью, так и с дефектом количества частиц с высокой плотностью). , гипертония, малоподвижный образ жизни, ожирение и диабет.

Различные исследования показали, что дефекты в кодирующем локусе аполипопротеина E и его вариантов соответствуют от 6% до 40% факторов риска ишемической болезни сердца, поскольку они непосредственно участвуют в метаболизме липидов и холестерина.

Другие заболевания, с которыми ассоциирован апоЕ, связаны с неврологическими расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера, которые связаны с вариантом апоЕ4 как фактором риска когнитивного снижения, которое происходит во время развития этого заболевания.

ApoE, по-видимому, взаимодействует с бета-амилоидным пептидом, отложение которого в виде амилоидных бляшек является важным для установления состояния Альцгеймера.

Ссылки

1. Чен Дж., Ли К. и Ван Дж. (2011). Топология человеческого аполипопротеина E3 однозначно регулирует его разнообразные биологические функции. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Данеш, Дж. (2009). Основные липиды, аполипопротеины и риск сосудистых заболеваний. Американская медицинская ассоциация, 302 (18), 1993–2000.
3. Эйхнер, Дж. Э., Данн, С. Т., Первин, Г., Томпсон, Д. М., и Стюарт, К. Э. (2002). Полиморфизм аполипопротеина E и сердечно-сосудистые заболевания: обзор HuGE. Американский журнал эпидемиологии, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, и Weisgraber, KH (2006). Структура аполипопротеина E: понимание функции. Тенденции в биохимических науках, 31 (8), 445-454.
5. Мэли, Р.В., Иннерарити, Т.Л., Ралл, С.К. и Вайсгарбер, К.Х. (1984). Липопротеины плазмы: структура и функции аполипопротеинов. Журнал исследований липидов, 25, 1277–1294.
6. Рабер, Дж. (2008). AR, апоЕ и когнитивная функция. Гормоны и поведение, 53, 706–715.