APOLIPOPROTEIN E: KARAKTERISTIKE, FUNKCIJE, BOLESTI - BIOLOGIJA - 2025

Apolipoprotein E ili ε apolipoprotein je plazma apolipoproteina dio makromolekularni kompleksi poznati kao lipoproteina, koji su povezani s masti, kao što su kolesterol i trigliceridi, koje su obložene slojem i fosfolipida drugim proteinima.

Ovaj apolipoprotein, kao i drugi lipoproteini iste klase, doprinosi stabilizaciji i solubilizaciji lipoproteina (koji se odnose na tijela lipoproteina) dok cirkuliraju krvotokom.

Struktura apolipoproteina E (Izvor: Jawahar Swaminathan i osoblje MSD-a u Europskom institutu za bioinformatiku putem Wikimedia Commonsa)

Zbog sudjelovanja u lipoproteinima, apolipoprotein E ima izravne posljedice na sadržaj kolesterola i triglicerida u serumu, što znači da je povezan s patologijama povezanim s koncentracijom ovih lipida u krvi.

Apolipoproteini kao što su apoE dio su različitih tipova lipoproteina koji su, ovisno o njihovoj plutajućoj gustoći, klasificirani kao hilomikroni, preostale hilomikronske čestice, lipoproteini vrlo male gustoće (VLDL), srednja gustoća (IDL), niska gustoća (LDL)) i visoke gustoće (HDL).

Točnije, apolipoprotein E je dio proteinskih sastojaka hilomikrona, preostalih hilomikronskih čestica, VLDL i HDL. Sintetizira se u jetri, mozgu, koži, makrofazima i steroidogenim organima.

karakteristike

Protein od 299 aminokiselina i više ili manje 34 kDa u molekularnoj masi, kodiran je genom koji pripada genetičkoj obitelji apolipoproteina (APO), pri čemu je svaki član obitelji sastavljen od jedinica koje se ponavljaju u skupinama od po 11 kodona., Kod ljudi, ovaj visoko polimorfni gen ima tri zajednička alela i nalazi se na dugom kraku kromosoma 19, a usko je povezan s drugim genima u istoj obitelji. Sastoji se od 4 egzona i 3 introna koji ukupno imaju oko 3.597 nukleotida.

Protein se sintetizira prije svega u jetrenom tkivu, ali može se naći i u mozgu, slezini, bubrezima, spolnim žlijezdama i makrofazima.

Obrasci različitih izoforma koje on može predstaviti nisu samo genetski određeni, već nastaju i zbog prisutnosti post-translacijskih modifikacija poput dodavanja porcija sijalne kiseline (sijalizacija).

Pojava nekih izoforma u odnosu na druge povezana je s nekim patološkim stanjima, usprkos činjenici da su razlike među njima često tako jednostavne kao supstitucije aminokiselina.

Struktura

Kao i drugi apolipoproteini, apolipoprotein E ima visoko uređenu strukturu. Sastoji se od alfa helika, što se predviđa analizom njegovog niza aminokiselina i provjerava eksperimentalnim metodama.

Ima veliku domenu vezanja lipida koja se nalazi blizu kraja karboksilnog terminala i izlučuje se velikim količinama ostataka sijalne kiseline, koje se postupno uklanjaju složenim mehanizmima.

Značajke

Primarna funkcija apolipoproteina E, kao i mnogih drugih inačica apolipoproteina, je održavanje strukturnog integriteta lipoproteina u metabolizmu lipida.

On djeluje kao kofaktor u enzimskim reakcijama koje se odvijaju u sfernim tijelima lipoproteina i na njima može služiti kao površinski receptor. Naime, apolipoprotein E presudan je za stvaranje lipoproteina vrlo niske gustoće (VLDL) i hilomikrona.

U transportu i metabolizmu kolesterola

Budući da različiti izoformi apolipoproteina E djeluju različito sa specifičnim staničnim receptorima za lipoproteine, oni igraju temeljnu ulogu u regulaciji i održavanju razine kolesterola u cirkulaciji.

Apolipoprotein E prisutan u hilomikronima, u preostalim hilomikronskim česticama (nakon hidrolize triglicerida u njihovoj unutrašnjosti) i u česticama vrlo niske gustoće povezan je sa specifičnim receptorima koji ih prenose u tkivo jetre radi preraspodjela ili eliminacija kolesterola

To je određujući protein za stanični "unos" i HDL i VLDL lipoproteina, a kod novorođenčadi su HDL lipoproteini s apoE najzastupljeniji.

U vezivanju lipoproteina na specifične faktore

Lipoproteini koji sadrže ApoE imaju sposobnost da se vežu za heparin kroz isto područje, čime se te čestice vežu na receptore, što ima izgleda za fiziološke implikacije na vezanje lipoproteina na endotelne površine.

U imunološkom sustavu

Površina limfocita (stanice imunološkog sustava) ima imunoregulacijski receptor koji se može specifično vezati na apolipoprotein E, čineći limfocite otpornim na mitogeno stimuliranje. To znači inhibiciju događaja rane transformacije potrebnih za aktivaciju ovih stanica.

Ostale funkcije

Otkriveno je da ApoE i njegovi izoformi imaju veliki utjecaj na dugovječnost i starenje.

Srodne bolesti

U SAD-u svake godine umre više od milijun ljudi zbog kardiovaskularnih bolesti, uključujući koronarnu bolest srca, srčane aritmije, arterijsku bolest, kardiomiopatije, urođene mane i vaskularna stanja.

Koronarne bolesti su najčešće, a među njima navedeni čimbenici rizika su konzumiranje cigareta, pretjerana razina kolesterola (povezana s prekomjernim česticama niske gustoće i nedostatkom količine čestica velike gustoće), hipertenzija, sjedilački način života, pretilost i dijabetes.

Različita istraživanja pokazala su da defekti u kodiranom lokusu za apolipoprotein E i njegove inačice odgovaraju 6% do 40% faktora rizika za koronarnu bolest srca, budući da su izravno uključeni u metabolizam lipida i kolesterola.

Ostale bolesti s kojima je povezan apoE imaju veze s neurološkim poremećajima kao što je Alzheimer-ova bolest, koji su povezani s varijantom apoE4 kao rizičnim faktorom za kognitivni pad koji nastaje tijekom razvoja ove bolesti.

ApoE očigledno djeluje s beta amiloidnim peptidom, čije je taloženje u obliku amiloidnih plakova bitno za uspostavljanje Alzheimerove bolesti.

Reference

1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topologija humanog apolipoproteina E3 jedinstveno regulira njegove raznolike biološke funkcije. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Danesh, J. (2009). Glavni lipidi, apolipoproteini i rizik od vaskularne bolesti. American Medical Association, 302 (18), 1993.-2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Polimorfizam apolipoproteina E i kardiovaskularne bolesti: ogroman pregled. Američki časopis za epidemiologiju, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, i Weisgraber, KH (2006). Struktura apolipoproteina E: uvid u funkciju. Trendovi u biokemijskim znanostima, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Lipoproteini u plazmi: struktura i funkcija apolipoproteina. Časopis za istraživanje lipida, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE i kognitivna funkcija. Hormoni i ponašanje, 53, 706–715.