АПОЛИПОПРОТЕИН Е: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦИИ, ЗАБОЛЯВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

На аполипопротеин Е или ε аполипопротеин, е плазмен аполипопротеин част на макромолекулни комплекси, известни като липопротеини, които са свързани с мазнини, такива като триглицериди и холестерол, които са покрити със слой от фосфолипиди и други протеини.

Този аполипопротеин, както и други липопротеини от същия му клас, допринася за стабилизирането и разтварянето на липопротеините (отнасящи се до липопротеиновите тела), тъй като те циркулират през кръвообращението.

Структура на Аполипопротеин E (Източник: Jawahar Swaminathan и MSD персонал в Европейския институт по биоинформатика чрез Wikimedia Commons)

Поради участието си в липопротеините, аполипопротеин Е има директно влияние върху съдържанието на холестерол и триглицериди в серума, което означава, че е свързан с патологиите, свързани с концентрацията на тези липиди в кръвта.

Аполипопротеини като apoE са част от различни видове липопротеини, които в зависимост от тяхната плаваща плътност се класифицират като хиломикрони, остатъци от хиломикронни частици, липопротеини с ниска плътност (VLDL), междинна плътност (IDL), ниска плътност (LDL)) и висока плътност (HDL).

По-конкретно, аполипопротеин Е е част от протеиновите компоненти на хиломикроните, от останалите частици хиломикрон, на VLDL и HDL. Синтезира се в черния дроб, мозъка, кожата, макрофагите и стероидогенните органи.

характеристики

Протеинът от 299 аминокиселини и повече или по-малко 34 kDa с молекулно тегло е кодиран от ген, който принадлежи към генетичното семейство на аполипопротеин (APO), където всеки член на семейството е съставен от единици, повтаряни на партиди от по 11 кодона всяка., При хората този силно полиморфен ген има три общи алела и се намира на дългото рамо на хромозома 19 и е тясно свързан с други гени от същото семейство. Състои се от 4 екзона и 3 интрона, които съдържат около 3597 нуклеотиди.

Протеинът се синтезира предимно в чернодробната тъкан, но може да се намери и в мозъка, далака, бъбреците, половите жлези и макрофагите.

Моделите на различните изоформи, които той може да представи, са не само генетично определени, но се дължат и на наличието на пост-транслационни модификации, като добавяне на порции сиалова киселина (сиалилиране).

Появата на някои изоформи в сравнение с други е замесена в някои патологични състояния, въпреки факта, че разликите между тях често са толкова прости, колкото заместванията на аминокиселини.

структура

Подобно на другите аполипопротеини, аполипопротеин Е има силно подредена структура. Той е съставен от алфа спирали, което се прогнозира от анализа на неговата аминокиселинна последователност и се проверява чрез експериментални методи.

Той има голям липиден свързващ домен в близост до края на карбоксилния терминал и се секретира с големи количества остатъци от сиалова киселина, които постепенно се отстраняват чрез сложни механизми.

Характеристика

Основната функция на аполипопротеин Е, както и много други варианти на аполипопротеин, е поддържане на структурната цялост на липопротеините в липидния метаболизъм.

Той функционира като кофактор при ензимните реакции, протичащи в сферични тела с липопротеин и може да служи като повърхностен рецептор за тях. По-конкретно, аполипопротеин Е е решаващ за образуването на липопротеини с ниска плътност (VLDL) и хиломикрони.

В транспорта и метаболизма на холестерола

Тъй като различните изоформи на аполипопротеин Е действат различно със специфични клетъчни рецептори за липопротеини, те играят основна роля за регулирането и поддържането на нивата на циркулиращия холестерол.

Аполипопротеинът Е, присъстващ в хиломикроните, в останалите частици хиломикрон (след хидролиза на триглицеридите във вътрешността им) и в частици с много ниска плътност е свързан със специфични рецептори, които ги транспортират до чернодробната тъкан за преразпределение или елиминиране на холестерола.

Той е определящ протеин за клетъчното „поглъщане“ както на HDL, така и на VLDL липопротеините и при новородените, HDL липопротеините с апоЕ са най-разпространени.

При свързването на липопротеините със специфични фактори

Липопротеините, съдържащи ApoE, имат способността да се свързват с хепарин през същия регион, чрез който тези частици се свързват с рецептори, което изглежда има физиологични последици за свързването на липопротеините с ендотелни повърхности.

В имунната система

Повърхността на лимфоцитите (клетки на имунната система) има имунорегулаторен рецептор, способен специфично да се свързва с аполипопротеин Е, което прави лимфоцитите устойчиви на митогенна стимулация. Това се превръща в инхибиране на ранните събития на трансформация, необходими за активирането на тези клетки.

Други функции

Установено е, че ApoE и неговите изоформи оказват голямо влияние върху дълголетието и стареенето.

Свързани заболявания

Повече от милион души умират всяка година в Съединените щати поради сърдечно-съдови заболявания, включително коронарна болест на сърцето, сърдечни аритмии, артериални заболявания, кардиомиопатии, вродени дефекти и съдови състояния.

Коронарните патологии са най-честите и сред посочените за тях рискови фактори са консумацията на цигари, преувеличените нива на холестерола (свързани както с частици с излишна плътност, така и с дефекти в количеството на частици с висока плътност), хипертония, заседнал начин на живот, затлъстяване и диабет.

Различни проучвания показват, че дефектите в кодиращия локус за аполипопротеин Е и неговите варианти съответстват на 6% до 40% от рисковите фактори за коронарна болест на сърцето, тъй като те участват пряко в метаболизма на липидите и холестерола.

Други заболявания, с които се свързва apoE, имат общо с неврологични разстройства като болестта на Алцхаймер, които са свързани с варианта apoE4 като рисков фактор за когнитивния спад, възникващ по време на развитието на това заболяване.

ApoE очевидно взаимодейства с бета-амилоидния пептид, чието отлагане под формата на амилоидни плаки е от съществено значение за установяването на болестта на Алцхаймер.

Препратки

1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Топологията на човешкия аполипопротеин Е3 регулира уникално неговите разнообразни биологични функции. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Danesh, J. (2009). Основни липиди, аполипопротеини и риск от съдови заболявания. Американска медицинска асоциация, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Полиморфизъм и сърдечно-съдови заболявания Аполипопротеин E: Огромен преглед. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, & Weisgraber, KH (2006). Структура на аполипопротеин E: представа за функцията. Тенденции в биохимичните науки, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Плазмени липопротеини: структура и функция на аполипопротеин. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE и когнитивна функция. Хормони и поведение, 53, 706–715.