АПОЛИПОПРОТЕИНИ: КАКВИ СА ТЕ, ФУНКЦИИ, ВИДОВЕ - БИОЛОГИЯ - 2026

На аполипопротеините са протеини, които са част от липопротеини, които са макромолекулни комплекси "pseudomicelares", съставени от централна сърцевина или неполярен, състояща се от триглицериди и холестерол естери заобиколени от фосфолипид слой и липопротеини и участващи в липидния хомеостаза.

Кръвната плазма на човек има десетки различни аполипопротеини, класифицирани в пет основни групи: аполипопротеини A, B, C, D и E. Някои от тези групи могат да бъдат подразделени според наличието на варианти или изоформи и за тази цел добавя число с римски букви, което обозначава подрейтинга.

Представяне на сегмент от Аполипопротеин (Източник: Jawahar Swaminathan и MSD персонал в Европейския институт по биоинформатика чрез Wikimedia Commons)

Всеки от тези класове аполипопротеини е свързан със специфичен тип липопротеин или липопротеинова частица и следователно е необходимо да влезете в контекст с някои характеристики и дефиниции на тези макромолекулни комплекси.

Видове липопротеини

Според плътността, при която те плуват чрез ултрацентрифугиране, липопротеините (комплексите, към които принадлежат аполипопротеините) обикновено се групират в 6 класа с различни свойства и функции, а именно:

1. Хиломикроновите.
2. Остатъчни частици от хиломикрон.
3. Липопротеини с много ниска плътност (VLDL).
4. Липопротеини с междинна плътност (IDL).
5. Липопротеини с ниска плътност (LDL).
6. Липопротеини с висока плътност (HDL).

Характеристики на липопротеините

Хиломикроните са най-големите липопротеини и следователно най-малко гъсти. Те се синтезират в червата и са отговорни за транспорта на липиди и мазнини, които идват от храната, която ядем.

Когато триглицеридите вътре се хидролизират по време на транзита им през кръвната плазма, останалите частици, натоварени с холестерол, се транспортират за елиминирането им в черния дроб.

VLDL липопротеините също транспортират триглицериди и холестерол от черния дроб и допринасят за тяхното преразпределение в различни тъкани. Когато триглицеридите се хидролизират в кръвната плазма, се образуват по-малки частици, IDL и LDL.

LDL са липопротеините, главно отговорни за транспорта на холестерола в плазмата. HDL се образува на различни места, включително черния дроб и червата; Те участват в „обратния“ транспорт на холестерол, тъй като придобиват холестерол от тъканите и го транспортират до черния дроб за екскреция.

Функции на аполипопротеини

Аполипопротеините, основните протеинови компоненти на липопротеините, имат различни функции в метаболизма на липидите, които влагат, особено при тяхното регулиране.

Различните функции включват също транспортиране и преразпределение на липиди между различни тъкани, което включва разпознаването на специфични аполипопротеини, които действат като лиганди за специални рецептори на повърхността на целевите клетки.

Аполипопротеините В-100 и Е медиират взаимодействието на LDL липопротеини с рецепторите на апо В, Е (LDL) в чернодробната и извънпеченочна тъкани и с апоЕ рецептори в черния дроб, така че те да бъдат „поети” от клетките, като по този начин регулира техните плазмени нива.

В същото време тези аполипопротеини участват в преразпределението на холестерола между клетките, което служи като структурна молекула за мембранна биогенеза, като предшественик на стероиди или просто се елиминира от организма чрез черния дроб.

Пример за специфични функции е аполипопротеинът апо B48, който участва в образуването и сглобяването на хиломикрони в червата. Неговите дефекти водят до неуспехи в производството на VLDL липопротеини и хиломикрони, което води до определени патологии, свързани с есенциалните мастни киселини и липиди.

Аполипопротеините също са кофактори за ензимите на липидния метаболизъм, например липопротеин липаза, която катализира хидролизата на триглицеридите в хиломикроните, изисква присъствието на аполипопротеин от клас С.

Те поддържат и стабилизират структурата на липопротеините, взаимодействайки с мицеларната структура и фосфолипидите на повърхността на липопротеиновите частици, осигурявайки хидрофилна повърхност за контакта им с водната среда, която ги заобикаля.

Видове

Както бе споменато по-горе, има пет основни типа аполипопротеини, наречени по буквите от азбуката A, B, C, D и E.

Аполипопротеин A (I, II, IV)

Аполипопротеинова група А съдържа класове I, II и IV. Сред тях аполипопротеин AI е протеиновият компонент на HDL и може да се намери в минутни пропорции в хиломикроните. Произвежда се в червата и в черния дроб. Сред основните му функции е да участва като ензимен кофактор.

ApoA-II е вторият компонент на HDL частиците и може да се намери и в други липопротеини. Той също се синтезира в черния дроб и е димер, който може да играе роля за регулиране на свързването на липопротеините с апоЕ рецептори.

Аполипопротеин В

Тази група аполипопротеини се намира главно в хиломикрони, VLDL, IDL и LDL. Има две основни форми, които са известни като аполипопротеин В100 (apoB100) и аполипопротеин В-48 (apoB48).

ApoB100 се синтезира от хепатоцити (чернодробни клетки) и е основен компонент особено в VLDL, IDL и LDL липопротеините, докато apoB48 се синтезира от ентероцити (чревни клетки) и се ограничава до хиломикрони и техните останали частици.

ApoB100 е комплекс от няколко субединици, тежи повече от 300 kDa и е гликозилиран протеин. ApoB48 е протеин, тясно свързан с apoB100, смята се, че е фрагмент от него, но някои автори смятат, че той е продукт на транскрипцията и транслацията на различен ген.

Аполипопротеин С (I, II, III)

Аполипопротеините CI, C-II и C-III са протеиновите компоненти на повърхността на хиломикроните и на липопротеините VLDL и HDL. Те участват в множество метаболитни функции и сред тях се откроява преразпределението на класовете на липопротеините, тоест участват в метаболитното ремоделиране на тези структури.

Аполипопротеин Е

Тези протеини участват в образуването на хиломикрони, VLDL и HDL. Те имат много функции, но може би най-важните са свързани с концентрацията на холестерол в кръвта и транспортирането му до различни тъкани или елиминирането му през черния дроб.

Много видове заболявания са свързани с дефекти в този аполипопротеин, било то с неговия синтез от РНК месинджъри, с дефекти с факторите, които регулират неговата транскрипция и транслация, или директно с неговата активност или структурна конформация.

Той се свързва с коронарна болест на сърцето, с вродени депозити и натрупвания на холестерол и дори с невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер.

Препратки

1. Elliott, DA, Weickert, CS, & Garner, B. (2010). Аполипопротеини в мозъка: последствия за неврологични и психиатрични разстройства. Клинична липидология, 5 (4), 555–573.
2. Fox, SI (2006). Човешка физиология (9-то изд.). Ню Йорк, САЩ: McGraw-Hill Press.
3. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Плазмени липопротеини: структура и функция на аполипопротеин. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
4. Rawn, JD (1998). Биохимия. Бърлингтън, Масачузетс: Нийл Патерсън Издатели.
5. Smith, JD (2002). Аполипопротеини и стареене: възникващи механизми. Изследвания за изследвания за стареене, 1, 345–365.