APOLIPOPROTEINAS E: SAVYBĖS, FUNKCIJOS, LIGOS - BIOLOGIJA - 2025

Apolipoproteino E arba ε apolipoproteino , yra plazmos apolipoproteino dalis makromolekulių kompleksų žinomas kaip lipoproteinų, kurie yra susiję su riebalų, tokių kaip trigliceridų ir cholesterolio, kurios padengtos fosfolipidų mišiniu ir kitų baltymų sluoksnio.

Šis apolipoproteinas, kaip ir kiti tos pačios klasės lipoproteinai, prisideda prie lipoproteinų (nurodant lipoproteinų kūnus) stabilizavimo ir tirpinimo, kai jie cirkuliuoja per kraują.

Apolipoproteino E struktūra (Šaltinis: Jawahar Swaminathan ir MSD darbuotojai Europos bioinformatikos institute per „Wikimedia Commons“)

Apolipoproteinas E dėl savo dalyvavimo lipoproteinuose daro tiesioginį poveikį cholesterolio ir trigliceridų kiekiui serume, o tai reiškia, kad jis yra susijęs su patologijomis, susijusiomis su šių lipidų koncentracija kraujyje.

Apolipoproteinai, tokie kaip apoE, yra įvairių tipų lipoproteinų dalis, kurie, atsižvelgiant į jų plūduriuojantį tankį, yra klasifikuojami kaip chilomikronai, likusios chilomikrono dalelės, labai mažo tankio lipoproteinai (VLDL), vidutinio tankio (IDL), mažo tankio (MTL). ) ir didelio tankio (HDL).

Apolipoproteinas E yra chilomikronų, likusių chilomikrono dalelių, VLDL ir DTL baltymų komponentų dalis. Jis sintetinamas kepenyse, smegenyse, odoje, makrofaguose ir steroidiniuose organuose.

charakteristikos

299 aminorūgščių baltymai, kurių molekulinė masė yra daugiau ar mažiau 34 kDa, yra koduojami geno, priklausančio apolipoproteinų genetinei šeimai (APO), kur kiekvienas šeimos narys yra sudarytas iš vienetų, kartojamų kiekvienoje po 11 kodonų. .

Žmonėms šis labai polimorfinis genas turi tris bendrus alelį, jis yra ant ilgos 19 chromosomos rankos ir yra glaudžiai susijęs su kitais tos pačios šeimos genais. Jį sudaro 4 egzonai ir 3 intronai, iš viso turintys apie 3597 nukleotidus.

Baltymai daugiausia sintetinami kepenų audiniuose, tačiau jų taip pat galima rasti smegenyse, blužnyje, inkstuose, lytinėse liaukose ir makrofaguose.

Įvairių izoformų, kurias ji gali pateikti, modeliai yra ne tik nustatomi genetiškai, bet ir atsirandantys dėl posttransliacinių modifikacijų, tokių kaip sialio rūgšties porcijų pridėjimas (sializavimas).

Kai kurių izoformų atsiradimas, palyginti su kitomis, yra susijęs su kai kuriomis patologinėmis ligomis, nepaisant to, kad skirtumai tarp jų dažnai yra tokie pat paprasti kaip aminorūgščių pakaitalai.

Struktūra

Kaip ir kiti apolipoproteinai, apolipoproteinas E turi labai tvarkingą struktūrą. Jį sudaro alfa spiralės, kurios numatomos analizuojant jos aminorūgščių seką ir patikrintos eksperimentiniais metodais.

Jis turi didelį lipidus surišantį domeną, artimą karboksilo galiniam galui, ir išsiskiria dideliu kiekiu sialio rūgšties liekanų, kurios palaipsniui pašalinamos sudėtingais mechanizmais.

funkcijos

Apolipoproteino E, kaip ir daugelio kitų apolipoproteinų variantų, pagrindinė funkcija yra palaikyti lipoproteinų struktūrinį vientisumą lipidų apykaitoje.

Jis veikia kaip kofaktorius fermentinėse reakcijose, vykstančiose lipoproteinų sferiniuose kūnuose, ir gali būti jų paviršiaus receptorius. Apolipoproteinas E yra ypač svarbus formuojant labai mažo tankio lipoproteinus (VLDL) ir chilomikronus.

Transportuodamas ir metabolizuodamas cholesterolį

Kadangi skirtingos apolipoproteino E izoformos veikia skirtingai su specifiniais lipoproteinų ląstelių receptoriais, jos vaidina pagrindinį vaidmenį reguliuojant ir palaikant cirkuliuojančio cholesterolio kiekį kraujyje.

Apolipoproteinas E, esantis chilomikronuose, likusiose chilomikrono dalelėse (po jų viduje esančio trigliceridų hidrolizės) ir labai mažo tankio dalelėse, yra susijęs su specifiniais receptoriais, kurie juos perneša į kepenų audinį cholesterolio persiskirstymas ar pašalinimas.

Tai yra lemiamas baltymas, skirtas ląstelių „įsisavinimui“ tiek DTL, tiek VLDL lipoproteinų, o naujagimiuose gausiausiai yra DTL lipoproteinų su apoE.

Dėl lipoproteinų prisijungimo prie specifinių veiksnių

ApoE turintys lipoproteinai turi savybę jungtis prie heparino per tą patį regioną, kuriuo šios dalelės jungiasi su receptoriais, o tai, atrodo, turi fiziologinį poveikį lipoproteinų prisijungimui prie endotelio paviršių.

Imuninėje sistemoje

Limfocitų (imuninės sistemos ląstelių) paviršiuje yra imunoreguliacinis receptorius, galintis specifiškai jungtis prie apolipoproteino E, todėl limfocitai tampa atsparūs mitogeninei stimuliacijai. Tai reiškia, kad slopinami ankstyvieji transformacijos įvykiai, reikalingi šioms ląstelėms suaktyvinti.

Kitos funkcijos

ApoE ir jo izoformos turi didelę įtaką ilgaamžiškumui ir senėjimui.

Susijusios ligos

Kiekvienais metais daugiau nei milijonas žmonių miršta dėl širdies ir kraujagyslių ligų, įskaitant koronarinę širdies ligą, širdies aritmijas, arterijų ligas, kardiomiopatijas, apsigimimus ir kraujagyslių ligas.

Koronarinės ligos yra labiausiai paplitusios ir tarp nurodytų rizikos veiksnių yra cigarečių vartojimas, per didelis cholesterolio lygis (susijęs tiek su mažo tankio dalelių pertekliumi, tiek su didelio tankio dalelių kiekio trūkumais). , hipertenzija, sėslus gyvenimo būdas, nutukimas ir diabetas.

Įvairūs tyrimai parodė, kad apolipoproteino E ir jo variantų kodavimo lokuso defektai atitinka nuo 6% iki 40% koronarinės širdies ligos rizikos veiksnių, nes jie tiesiogiai dalyvauja lipidų ir cholesterolio metabolizme.

Kitos ligos, su kuriomis susijęs apoE, yra susijusios su neurologiniais sutrikimais, tokiais kaip Alzheimerio liga, kurios yra susijusios su apoE4 variantu kaip rizikos veiksnys pažintiniam nuosmukiui, vykstančiam šios ligos vystymosi metu.

ApoE, matyt, sąveikauja su beta amiloido peptidu, kurio nusėdimas amiloido plokštelių pavidalu yra būtinas norint nustatyti Alzheimerio ligą.

Nuorodos

1. Chen, J., Li, Q., ir Wang, J. (2011). Žmogaus apolipoproteino E3 topologija vienareikšmiškai reguliuoja jo įvairias biologines funkcijas. PNAS, 108 (15744), 2–7.
2. Danesh, J. (2009). Pagrindiniai lipidai, apolipoproteinai ir kraujagyslių ligų rizika. Amerikos medicinos asociacija, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, ir Stewart, KE (2002). Apolipoproteino E polimorfizmas ir širdies ir kraujagyslių ligos: „HuGE“ apžvalga. Amerikos žurnalas apie epidemiologiją, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA ir Weisgraber, KH (2006). Apolipoproteino E struktūra: įžvalgos apie funkciją. Biocheminių mokslų tendencijos, 31 (8), 445–454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC ir Weisgarber, KH (1984). Plazmos lipoproteinai: apolipoproteinų struktūra ir funkcijos. „Lipid Research Journal“, 25, 1277–1294.
6. Raberis, J. (2008). AR, apoE ir pažintinė funkcija. Hormonai ir elgesys, 53, 706–715.