АПОЛИПОПРОТЕИНЫ: КАКИЕ ОНИ, ФУНКЦИИ, ВИДЫ - БИОЛОГИЯ - 2024

В аполипопротеинов являются белками , которые образуют часть липопротеинов, которые являются высокомолекулярные комплексы «pseudomicelares» состоит из центральной сердцевины или неполярным , состоящий из триглицеридов и эфиров холестерина в окружении фосфолипидного слоя и липопротеинов и участвуют в липидном гомеостазе.

В плазме крови человека есть десятки различных аполипопротеинов, разделенных на пять основных групп: аполипопротеины A, B, C, D и E. Некоторые из этих групп могут быть подразделены в зависимости от наличия вариантов или изоформ, и для этой цели добавляет число латинскими буквами, обозначающее суб-рейтинг.

Представление сегмента аполипопротеина (Источник: Джавахар Сваминатан и сотрудники MSD в Европейском институте биоинформатики через Wikimedia Commons)

Каждый из этих классов аполипопротеинов связан с определенным типом липопротеина или липопротеиновой частицы, и поэтому необходимо войти в контекст с некоторыми характеристиками и определениями этих макромолекулярных комплексов.

Типы липопротеинов

В зависимости от плотности, с которой они плавают при ультрацентрифугировании, липопротеины (комплексы, к которым принадлежат аполипопротеины) обычно группируются в 6 классов с различными свойствами и функциями, а именно:

1. Chylomicrons.
2. Остаточные частицы хиломикрона.
3. Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП).
4. Липопротеиды промежуточной плотности (ЛПД).
5. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП).
6. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

Характеристики липопротеинов

Хиломикроны - самые большие липопротеиды и, следовательно, наименее плотные. Они синтезируются в кишечнике и отвечают за транспорт липидов и жиров, поступающих с пищей, которую мы едим.

Когда триглицериды внутри гидролизуются во время прохождения через плазму крови, оставшиеся нагруженные холестерином частицы транспортируются для их удаления в печени.

Липопротеины ЛПОНП также транспортируют триглицериды и холестерин из печени и способствуют их перераспределению в различных тканях. Когда триглицериды гидролизуются в плазме крови, образуются более мелкие частицы, IDL и LDL.

ЛПНП - это липопротеины, которые в основном отвечают за транспорт холестерина в плазме. ЛПВП образуется в разных местах, включая печень и кишечник; они участвуют в «обратном» транспорте холестерина », поскольку они получают холестерин из тканей и транспортируют его в печень для выделения.

Функции аполипопротеинов

Аполипопротеины, основные белковые компоненты липопротеинов, выполняют различные функции в метаболизме содержащихся в них липидов, особенно в их регуляции.

Разнообразные функции также включают транспорт и перераспределение липидов между различными тканями, что включает распознавание определенных аполипопротеинов, которые действуют как лиганды для специальных рецепторов на поверхности клеток-мишеней.

Аполипопротеины B-100 и E опосредуют взаимодействие липопротеинов ЛПНП с рецепторами апо B, E (LDL) в печеночных и внепеченочных тканях, а также с рецепторами апоЕ в печени, так что они «поглощаются» клетками. , таким образом регулируя их уровень в плазме.

В то же время эти аполипопротеины участвуют в перераспределении холестерина между клетками, который служит структурной молекулой для биогенеза мембран, как предшественник стероидов или просто выводится из организма через печень.

Примером конкретных функций является аполипопротеин апо B48, который участвует в образовании и сборке хиломикронов в кишечнике. Его дефекты приводят к сбоям в производстве липопротеинов и хиломикронов ЛПОНП, что приводит к определенным патологиям, связанным с незаменимыми жирными кислотами и липидами.

Аполипопротеины также являются кофакторами ферментов метаболизма липидов, например липопротеинлипазы, которая катализирует гидролиз триглицеридов в хиломикронах, требует присутствия аполипопротеина класса C.

Они поддерживают и стабилизируют структуру липопротеинов, взаимодействуя с мицеллярной структурой и фосфолипидами на поверхности липопротеиновых частиц, обеспечивая гидрофильную поверхность для их контакта с окружающей их водной средой.

Типы

Как упоминалось выше, существует пять основных типов аполипопротеинов, названных в честь букв алфавита A, B, C, D и E.

Аполипопротеин А (I, II, IV)

Группа аполипопротеинов A включает классы I, II и IV. Среди них аполипопротеин AI является белковым компонентом ЛПВП и также может быть обнаружен в мельчайших пропорциях в хиломикронах. Он вырабатывается в кишечнике и печени. Среди его основных функций - участие в качестве кофактора фермента.

АпоА-II является вторым компонентом частиц ЛПВП и также может быть обнаружен в других липопротеинах. Он также синтезируется в печени и представляет собой димер, который может играть роль в регулировании связывания липопротеинов с рецепторами апоЕ.

Аполипопротеин B

Эта группа аполипопротеинов содержится в основном в хиломикронах, ЛПОНП, ЛПОНП и ЛПНП. Существует две основные формы, которые известны как аполипопротеин B100 (апоВ100) и аполипопротеин B-48 (апоВ48).

АпоВ100 синтезируется гепатоцитами (клетками печени) и является важным компонентом, особенно липопротеинов ЛПОНП, ЛПНП и ЛПНП, тогда как апоВ48 синтезируется энтероцитами (клетками кишечника) и ограничивается хиломикронами и их остаточными частицами.

ApoB100 представляет собой комплекс из нескольких субъединиц, весит более 300 кДа и представляет собой гликозилированный белок. ApoB48 - это белок, тесно связанный с apoB100, считается, что он является его фрагментом, но некоторые авторы считают, что это продукт транскрипции и трансляции другого гена.

Аполипопротеин C (I, II, III)

Аполипопротеины CI, C-II и C-III являются белковыми компонентами поверхности хиломикронов, а также липопротеинов ЛПОНП и ЛПВП. Они участвуют во многих метаболических функциях, и среди них выделяется перераспределение классов липопротеинов, то есть они участвуют в метаболическом ремоделировании этих структур.

Аполипопротеин E

Эти белки участвуют в образовании хиломикронов, ЛПОНП и ЛПВП. У них много функций, но, пожалуй, самые важные из них связаны с концентрацией холестерина в крови и его транспортировкой в ​​различные ткани или его выведением через печень.

Многие типы заболеваний связаны с дефектами этого аполипопротеина, либо с его синтезом из посредников РНК, либо с дефектами факторов, которые регулируют его транскрипцию и трансляцию, либо непосредственно с его активностью или структурной конформацией.

Это было связано с ишемической болезнью сердца, с врожденными дефектами отложения и накопления холестерина и даже с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера.

Ссылки

1. Эллиотт, Д.А., Вейкерт, К.С., и Гарнер, Б. (2010). Аполипопротеины в головном мозге: последствия для неврологических и психических расстройств. Клиническая липидология, 5 (4), 555–573.
2. Фокс, SI (2006). Физиология человека (9-е изд.). Нью-Йорк, США: McGraw-Hill Press.
3. 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.
4. Rawn, JD (1998). Биохимия. Берлингтон, Массачусетс: Нил Паттерсон Паблишерс.
5. Смит, JD (2002). Аполипопротеины и старение: новые механизмы. Обзоры исследований старения, 1, 345–365.