APOLIPOPROTEINI: ŠTO SU, FUNKCIJE, VRSTE - BIOLOGIJA - 2025

Su apolipoproteina su proteini koji čine dio ovog lipoproteina, koji se makromolekularni kompleksi „pseudomicelares” koji se sastoje od središnjeg ili nepolarnim jezgre koja se sastoji od triglicerida i estera kolesterola okružene fosfolipidne sloj i lipoproteini i koji su uključeni u homeostazu lipida.

Krvna plazma čovjeka ima desetak različitih apolipoproteina razvrstanih u pet glavnih skupina: apolipoproteini A, B, C, D i E. Neke od tih skupina mogu se podijeliti prema prisutnosti varijanti ili izoforma i u tu svrhu dodaje broj romskim slovima koji označava pod-ocjenu.

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

Svaka od ovih klasa apolipoproteina povezana je s određenom vrstom lipoproteina ili lipoproteinskih čestica, te je stoga potrebno ući u kontekst s nekim karakteristikama i definicijama ovih makromolekularnih kompleksa.

Vrste lipoproteina

Prema gustoći kojom lebde ultracentrifugiranjem, lipoproteini (kompleksi kojima pripadaju apolipoproteini) obično se grupiraju u 6 klasa s različitim svojstvima i funkcijama, naime:

1. Kilomikrone.
2. Ostaci hilomikrona.
3. Lipoproteini vrlo niske gustoće (VLDL).
4. Lipoproteini srednje gustoće (IDL).
5. Lipoproteini niske gustoće (LDL).
6. Lipoproteini visoke gustoće (HDL).

Karakteristike lipoproteina

Hilomikroni su najveći lipoproteini, a samim tim i najmanje gusti. Sintetiziraju se u crijevima i odgovorni su za transport lipida i masti koje dolaze iz hrane koju jedemo.

Kada se trigliceridi unutra hidroliziraju tijekom tranzita kroz krvnu plazmu, preostale čestice opterećene holesterolom transportiraju se za uklanjanje u jetri.

VLDL lipoproteini također prenose trigliceride i kolesterol iz jetre i doprinose njihovoj preraspodjeli u različitim tkivima. Kad se trigliceridi hidroliziraju u krvnoj plazmi, nastaju manje čestice, IDL i LDL.

LDL su lipoproteini koji su uglavnom odgovorni za transport kolesterola u plazmi. HDL nastaje na različitim mjestima, uključujući jetru i crijeva; Oni su uključeni u "obrnuti" transport kolesterola jer prikupljaju kolesterol iz tkiva i transportiraju ga u jetru radi izlučivanja.

Funkcije apolipoproteina

Apolipoproteini, glavne komponente proteina lipoproteini, imaju različite funkcije u metabolizmu lipida koje luče, posebno u njihovoj regulaciji.

Različite funkcije uključuju i transport i preraspodjelu lipida između različitih tkiva, što uključuje prepoznavanje specifičnih apolipoproteina koji djeluju kao ligandi za posebne receptore na površini ciljnih stanica.

Apolipoproteini B-100 i E posreduju u interakciji LDL lipoproteina s receptorima apo B, E (LDL) u jetri i ekstrahepatiji, te s apoE receptorima u jetri, tako da ih stanice "preuzimaju", regulirajući tako razinu u plazmi.

Istodobno, ovi apolipoproteini sudjeluju u preraspodjeli kolesterola između stanica, koji služe kao strukturna molekula za membranu biogenezu, kao prekursor za steroide, ili koja se jednostavno eliminira iz tijela putem jetre.

Primjer specifičnih funkcija je apolipoprotein apo B48, koji sudjeluje u stvaranju i sakupljanju hilomikrona u crijevima. Njegove mane uzrokuju neuspjeh u proizvodnji VLDL lipoproteina i hilomikrona, što rezultira određenim patologijama povezanim s esencijalnim masnim kiselinama i lipidima.

Apolipoproteini su također kofaktori enzima za metabolizam lipida, na primjer lipoprotein lipaza, koja katalizira hidrolizu triglicerida u hilomikronima, zahtijeva prisustvo apolipoproteina klase C.

Oni održavaju i stabiliziraju strukturu lipoproteina interakcijom s micelarnom strukturom i fosfolipidima na površini čestica lipoproteina, pružajući hidrofilnu površinu za njihov kontakt s vodenim medijem koji ih okružuje.

vrste

Kao što je gore spomenuto, postoji pet glavnih vrsta apolipoproteina, nazvanih po slovima abecede A, B, C, D i E.

Apolipoprotein A (I, II, IV)

Apolipoproteinska skupina A sadrži klase I, II i IV. Među njima je i apolipoprotein AI proteinska komponenta HDL-a, a može se naći i u minutnim omjerima u kilomikronovima. Proizvodi se u crijevima i jetri. Među glavnim funkcijama mu je sudjelovanje kao kofaktor enzima.

ApoA-II je druga komponenta HDL čestica, a može se naći i u ostalim lipoproteinima. Također se sintetizira u jetri i dimer je koji može igrati ulogu u regulaciji vezanja lipoproteina na apoE receptore.

Apolipoprotein B

Ova skupina apolipoproteina nalazi se uglavnom u hilomikronima, VLDL, IDL i LDL. Postoje dva glavna oblika poznata kao apolipoprotein B100 (apoB100) i apolipoprotein B-48 (apoB48).

ApoB100 sintetizira se hepatocitima (stanice jetre) i bitna je komponenta posebno u VLDL, IDL i LDL lipoproteinima, dok apoB48 sintetiziraju enterociti (crijevne stanice) i ograničavaju se na hilomikrone i njihove preostale čestice.

ApoB100 je kompleks od nekoliko podjedinica, teži više od 300 kDa i glikozilirani je protein. ApoB48 je protein usko povezan s apoB100, smatra se da je njegov fragment, ali neki autori smatraju da je proizvod transkripcije i prevođenja drugog gena.

Apolipoprotein C (I, II, III)

Apolipoproteini CI, C-II i C-III proteinski su sastojci površine hilomikrona i lipoproteina VLDL i HDL. Sudjeluju u više metaboličkih funkcija i među njima se ističe preraspodjela klasa lipoproteina, odnosno oni su uključeni u metaboličko preuređivanje ovih struktura.

Apolipoprotein E

Ti proteini sudjeluju u stvaranju hilomikrona, VLDL-a i HDL-a. Imaju brojne funkcije, ali možda su najvažnije vezane za koncentraciju kolesterola u krvi i njegov transport u različita tkiva ili njegovu eliminaciju kroz jetru.

Mnoge vrste bolesti povezane su s oštećenjima ovog apolipoproteina, bilo s njegovom sintezom iz RNA glasnika, zbog oštećenja s faktorima koji reguliraju njegovu transkripciju i prijevod, ili izravno s njegovom aktivnošću ili strukturnom konformacijom.

Povezana je s koronarnom bolešću srca, s urođenim oštećenjima taloženja i nakupljanja kolesterola, pa čak i s neurodegenerativnim bolestima kao što je Alzheimer.

Reference

1. Elliott, DA, Weickert, CS, & Garner, B. (2010). Apolipoproteini u mozgu: posljedice za neurološke i psihijatrijske poremećaje. Klinička lipidologija, 5 (4), 555–573.
2. Fox, SI (2006). Ljudska fiziologija (9. izd.). New York, SAD: McGraw-Hill Press.
3. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Lipoproteini u plazmi: struktura i funkcija apolipoproteina. Časopis za istraživanje lipida, 25, 1277–1294.
4. Rawn, JD (1998). Biokemija. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
5. Smith, JD (2002). Apolipoproteini i starenje: mehanizmi u nastajanju. Istraživanja o starenju, 1, 345–365.