АПОЛІПОПРОТЕЇН Е: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦІЇ, ЗАХВОРЮВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Аполіпопротеїну Е або ε аполіпопротеїну , є плазма аполипопротеина частина макромолекулярних комплексів , відомих як ліпопротеїни, які пов'язані з жирами , такими як тригліцеридів і холестерину, які покриті шаром фосфоліпідів та інших білків.

Цей аполіпопротеїн, як і інші ліпопротеїни цього ж класу, сприяє стабілізації та солюбілізації ліпопротеїдів (мається на увазі тіла ліпопротеїдів), коли вони циркулюють через кров.

Структура Аполіпопротеїну Е (Джерело: Джавахар Свамінанатан та співробітники MSD в Європейському інституті біоінформатики через Wikimedia Commons)

Завдяки своїй участі в ліпопротеїнах аполіпопротеїн Е має прямий вплив на вміст холестерину і тригліцеридів у сироватці крові, а це означає, що він пов'язаний з патологіями, пов’язаними з концентрацією цих ліпідів у крові.

Аполіпопротеїни, такі як apoE, входять до складу різних типів ліпопротеїдів, які залежно від їх плаваючої щільності класифікуються як хіломікрони, залишки хіломікронових частинок, ліпопротеїни дуже низької щільності (VLDL), проміжна щільність (IDL), низька щільність (LDL) ) і високої щільності (ЛПВЩ).

Зокрема, аполіпопротеїн Е є частиною білкових компонентів хіломікронів, решти частинок хіломікрону, VLDL та ЛПВЩ. Він синтезується в печінці, мозку, шкірі, макрофагах та стероїдогенних органах.

характеристики

Білок із 299 амінокислот і більше або менше 34 кДа молекулярної маси кодується геном, що належить до генетичного сімейства аполіпопротеїнів (APO), де кожен член сім'ї складається з одиниць, повторених партіями по 11 кодонів кожна. .

У людини цей високополіморфний ген має три загальних алелі і розташований на довгій руці хромосоми 19 і тісно пов'язаний з іншими генами в тому ж сімействі. Він складається з 4 екзонів та 3 інтронів, що налічують близько 3,597 нуклеотидів.

Білок синтезується в основному в тканинах печінки, але також його можна знайти в мозку, селезінці, нирках, статевих залозах та макрофагах.

Закономірності різних ізоформ, які він може представити, не тільки визначаються генетично, але й зумовлені наявністю посттрансляційних модифікацій, таких як додавання порцій сиалової кислоти (сиалілювання).

Виникнення одних ізоформ відносно інших пов'язане з деякими патологічними станами, незважаючи на те, що відмінності між ними часто такі ж прості, як заміни амінокислот.

Будова

Як і інші аполіпопротеїни, аполіпопротеїн Е має впорядковану структуру. Він складається з альфа-спіралей, що прогнозується з аналізу його послідовності амінокислот і перевірено експериментальними методами.

Він має великий ліпідзв'язувальний домен, близький до кінця карбоксильного кінцевого і секретується великою кількістю залишків сиалової кислоти, які поступово видаляються за допомогою складних механізмів.

Особливості

Основна функція аполіпопротеїну Е, як і багатьох інших варіантів аполіпопротеїну, полягає в підтримці структурної цілісності ліпопротеїдів в ліпідному обміні.

Він функціонує як кофактор у ферментативних реакціях, що відбуваються в сферичних тілах ліпопротеїдів, і може служити поверхневим рецептором для них. Зокрема, аполіпопротеїн Е має вирішальне значення для утворення ліпопротеїдів дуже низької щільності (VLDL) та хіломікронів.

У транспорті і метаболізмі холестерину

Оскільки різні ізоформи аполіпопротеїну Е діють по-різному зі специфічними клітинними рецепторами для ліпопротеїнів, вони відіграють фундаментальну роль у регуляції та підтримці рівня циркулюючого холестерину.

Аполіпопротеїн Е, присутній у хіломікронах, у решті частинок хіломікрону (після гідролізу тригліцеридів у їхній внутрішній частині) та в частинках дуже низької щільності пов'язаний із специфічними рецепторами, які транспортують їх до тканини печінки. перерозподіл або усунення холестерину

Це визначальний білок для клітинного "поглинання" як ліпопротеїдів ЛПВЩ, так і ЛПНП, а у новонароджених - найпоширеніші ЛПВП ліпопротеїни з апоЕ.

У зв’язуванні ліпопротеїдів із конкретними факторами

Ліпопротеїни, що містять ApoE, мають здатність зв'язуватися з гепарином через ту саму область, завдяки якій ці частинки зв'язуються з рецепторами, що, мабуть, має фізіологічні наслідки для зв'язування ліпопротеїдів з поверхнею ендотелію.

В імунній системі

Поверхня лімфоцитів (клітин імунної системи) має імунорегуляторний рецептор, здатний специфічно зв'язуватися з аполіпопротеїном Е, роблячи лімфоцити стійкими до мітогенної стимуляції. Це перетворюється на пригнічення подій ранньої трансформації, необхідних для активації цих клітин.

Інші функції

Виявлено, що ApoE та його форми мають великий вплив на довголіття та старіння.

Супутні захворювання

У США щороку помирає понад мільйон людей через серцево-судинні захворювання, включаючи ішемічну хворобу серця, серцеві аритмії, артеріальні захворювання, кардіоміопатії, вроджені вади та судинні захворювання.

Коронарні захворювання є найпоширенішими, і серед факторів ризику, зазначених для них, є споживання сигарет, перебільшений рівень холестерину (пов'язаний як з надлишковими частинками низької щільності, так і з дефектами кількості частинок високої щільності) , гіпертонія, малорухливий спосіб життя, ожиріння та діабет.

Різні дослідження показали, що дефекти локусу кодування для аполіпопротеїну Е та його варіантів відповідають 6% до 40% факторів ризику виникнення ішемічної хвороби серця, оскільки вони безпосередньо беруть участь у обміні ліпідів та холестерину.

Інші захворювання, з якими асоціюється apoE, пов'язані з такими неврологічними порушеннями, як хвороба Альцгеймера, які пов'язані з варіантом apoE4 як чинник ризику когнітивного зниження, що виникає під час розвитку цієї хвороби.

ApoE, мабуть, взаємодіє з бета-амілоїдним пептидом, відкладення якого у вигляді амілоїдних бляшок має важливе значення для встановлення хвороби Альцгеймера.

Список літератури

1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Топологія аполіпопротеїну Е3 людини однозначно регулює його різноманітні біологічні функції. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Данеш, Дж. (2009). Основні ліпіди, аполіпопротеїни та ризик розвитку судинних захворювань. Американська медична асоціація, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Поліморфізм аполіпопротеїну Е та серцево-судинні захворювання: величезний огляд. Американський журнал епідеміології, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, Каліфорнія, & Weisgraber, KH (2006). Структура аполіпопротеїну Е: розуміння функції. Тенденції біохімічних наук, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Ліпопротеїни плазми: структура та функція аполіпопротеїну. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE та когнітивна функція. Гормони та поведінка, 53, 706–715.