Charakterystyka, funkcje, choroby apolipoproteiny E

1662
Abraham McLaughlin

Plik apolipoproteina E. lub apolipoproteina ε, to apolipoproteina osocza, która jest częścią kompleksów makrocząsteczkowych znanych jako lipoproteiny, które są związane z tłuszczami, takimi jak trójglicerydy i cholesterol, które są pokryte warstwą fosfolipidów i innych białek.

Ta apolipoproteina, podobnie jak inne lipoproteiny z tej samej klasy, przyczynia się do stabilizacji i solubilizacji lipoprotein (odnoszących się do ciał lipoproteinowych), gdy krążą one w krwiobiegu..

Struktura apolipoproteiny E (źródło: Jawahar Swaminathan i pracownicy MSD w Europejskim Instytucie Bioinformatyki [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Ze względu na swój udział w lipoproteinach apolipoproteina E ma bezpośredni wpływ na zawartość cholesterolu i trójglicerydów w surowicy, co oznacza, że ​​jest związana z patologiami związanymi ze stężeniem tych lipidów we krwi..

Apolipoproteiny, takie jak apoE, są częścią różnych typów lipoprotein, które w zależności od ich pływającej gęstości są klasyfikowane jako chylomikrony, resztkowe cząstki chylomikronów, lipoproteiny o bardzo małej gęstości (VLDL), o średniej gęstości (IDL), niskiej gęstości (LDL)) i gęstość (HDL).

W szczególności apolipoproteina E jest częścią białkowych składników chylomikronów, pozostałych cząstek chylomikronów, VLDL i HDL. Jest syntetyzowany w wątrobie, mózgu, skórze, makrofagach i narządach steroidogennych.

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje
    • 1.1 Struktura
  • 2 Funkcje
    • 2.1 W transporcie i metabolizmie cholesterolu
    • 2.2 W wiązaniu lipoprotein z określonymi czynnikami
    • 2.3 W układzie odpornościowym
    • 2.4 Inne funkcje
  • 3 Choroby pokrewne
  • 4 Odnośniki

Charakterystyka

Białko o 299 aminokwasach i mniej więcej 34 kDa masy cząsteczkowej jest kodowane przez gen należący do genetycznej rodziny apolipoprotein (APO), gdzie każdy członek rodziny składa się z jednostek powtarzanych w partiach po 11 kodonów każdy.

U ludzi ten wysoce polimorficzny gen ma trzy wspólne allele i znajduje się na długim ramieniu chromosomu 19 i jest blisko spokrewniony z innymi genami z tej samej rodziny. Składa się z 4 eksonów i 3 intronów, które razem dają około 3597 nukleotydów.

Białko jest syntetyzowane głównie w tkance wątroby, ale można je również znaleźć w mózgu, śledzionie, nerkach, gonadach i makrofagach..

Wzorce różnych izoform, które może prezentować, są nie tylko uwarunkowane genetycznie, ale są również spowodowane obecnością modyfikacji potranslacyjnych, takich jak dodanie porcji kwasu sialowego (sialilacja).

Występowanie niektórych izoform w stosunku do innych wiązało się z pewnymi stanami patologicznymi, pomimo faktu, że różnice między nimi są często tak proste, jak podstawienia aminokwasów..

Struktura

Podobnie jak inne apolipoproteiny, apolipoproteina E ma wysoce uporządkowaną strukturę. Składa się z helis alfa, co jest przewidywane na podstawie analizy jego sekwencji aminokwasów i weryfikowane metodami eksperymentalnymi..

Ma dużą domenę wiążącą lipidy blisko końca karboksylowego i jest wydzielana z dużą ilością reszt kwasu sialowego, które są stopniowo usuwane poprzez złożone mechanizmy..

funkcje

Podstawową rolą apolipoproteiny E, a także wielu innych wariantów apolipoprotein, jest utrzymanie strukturalnej integralności lipoprotein w metabolizmie lipidów..

Działa jako kofaktor w reakcjach enzymatycznych zachodzących w kulistych ciałach lipoprotein i może służyć jako receptor powierzchniowy na nich. W szczególności apolipoproteina E ma kluczowe znaczenie dla tworzenia lipoprotein o bardzo małej gęstości (VLDL) i chylomikronów..

W transporcie i metabolizmie cholesterolu

Ponieważ różne izoformy apolipoproteiny E działają inaczej z określonymi receptorami komórkowymi dla lipoprotein, odgrywają podstawową rolę w regulacji i utrzymaniu poziomu krążącego cholesterolu.

Apolipoproteina E obecna w chylomikronach, w pozostałych cząstkach chylomikronów (po hydrolizie znajdujących się w nich trójglicerydów) oraz w cząsteczkach o bardzo małej gęstości jest związana z określonymi receptorami, które transportują je do tkanki wątroby w celu redystrybucji lub usunięcia cholesterolu.

Jest to białko determinujące komórkowy „wychwyt” lipoprotein HDL i VLDL, a u noworodków lipoproteiny HDL z apoE są najliczniejsze..

W wiązaniu lipoprotein z określonymi czynnikami

Lipoproteiny zawierające ApoE mają zdolność wiązania się z heparyną przez ten sam region, przez który cząsteczki te wiążą się z receptorami, co wydaje się mieć fizjologiczne implikacje dla wiązania lipoprotein z powierzchniami śródbłonka..

W układzie odpornościowym

Na powierzchni limfocytów (komórek układu odpornościowego) znajduje się receptor immunoregulacyjny zdolny do swoistego wiązania się z apolipoproteiną E, co czyni limfocyty odpornymi na stymulację mitogenną. Przekłada się to na hamowanie wczesnych zdarzeń transformacyjnych wymaganych do aktywacji tych komórek..

Inne funkcje

Stwierdzono, że ApoE i jego izoformy mają duży wpływ na długowieczność i starzenie się.

Powiązane choroby

W Stanach Zjednoczonych każdego roku umiera ponad milion ludzi z powodu chorób układu krążenia, w tym choroby wieńcowej serca, arytmii serca, chorób tętnic, kardiomiopatii, wad wrodzonych i chorób naczyniowych..

Choroby wieńcowe są najczęstsze, a wśród wskazanych czynników ryzyka są palenie papierosów, podwyższony poziom cholesterolu (związany zarówno z nadmiarem cząstek o niskiej gęstości, jak i defektami w ilości cząstek o dużej gęstości), nadciśnienie, siedzący tryb życia, otyłość i cukrzyca.

Różne badania wykazały, że defekty w locus kodowania apolipoproteiny E i jej odmian odpowiadają od 6% do 40% czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca, ponieważ są one bezpośrednio zaangażowane w metabolizm lipidów i cholesterolu.

Inne choroby, z którymi powiązano apoE, mają związek z zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak choroba Alzheimera, które są związane z wariantem apoE4 jako czynnikiem ryzyka spadku funkcji poznawczych, który występuje podczas rozwoju tej choroby.

ApoE najwyraźniej oddziałuje z peptydem beta-amyloidowym, którego odkładanie się w postaci płytek amyloidowych jest niezbędne do powstania choroby Alzheimera.

Bibliografia

  1. Chen, J., Li, Q. i Wang, J. (2011). Topologia ludzkiej apolipoproteiny E3 w wyjątkowy sposób reguluje jej różnorodne funkcje biologiczne. PNAS, 108(15744), 2-7.
  2. Danesh, J. (2009). Główne lipidy, apolipoproteiny i ryzyko chorób naczyniowych. Amerykańskie Stowarzyszenie Medyczne, 302(18), 1993-2000.
  3. Eichner, J. E., Dunn, S. T., Perveen, G., Thompson, D. M., & Stewart, K. E. (2002). Polimorfizm apolipoproteiny E i choroby sercowo-naczyniowe: przegląd HuGE. American Journal of Epidemiology, 155(6), 487-495.
  4. Hatters, D. M., Peters-libeu, C. A. i Weisgraber, K. H. (2006). Struktura apolipoproteiny E: wgląd w funkcję. Trendy w naukach biochemicznych, 31(8), 445-454.
  5. Mahley, R. W., Innerarity, T. L., Rall, S. C., & Weisgarber, K. H. (1984). Lipoproteiny osocza: budowa i funkcja apolipoprotein. Journal of Lipid Research, 25, 1277-1294.
  6. Raber, J. (2008). AR, apoE i funkcje poznawcze. Hormony i zachowanie, 53, 706-715.

Jeszcze bez komentarzy