Apolipoprotein E egenskaber, funktioner, sygdomme

5040
Egbert Haynes

Det apolipoprotein E eller apolipoprotein ε, er et plasma-apolipoprotein, der er en del af de makromolekylære komplekser kendt som lipoproteiner, som er forbundet med fedtstoffer såsom triglycerider og kolesterol, som er dækket af et lag af phospholipider og andre proteiner.

Dette apolipoprotein såvel som andre lipoproteiner af samme klasse bidrager til stabilisering og solubilisering af lipoproteiner (der henviser til lipoproteinlegemer), når de cirkulerer gennem blodbanen..

Struktur af Apolipoprotein E (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD-personale ved Det Europæiske Bioinformatikinstitut [Public domain] via Wikimedia Commons)

På grund af dets deltagelse i lipoproteiner har apolipoprotein E direkte konsekvenser for indholdet af cholesterol og triglycerider i serum, hvilket betyder, at det er relateret til patologier forbundet med koncentrationen af ​​disse lipider i blodet.

Apolipoproteiner som apoE er en del af forskellige typer lipoproteiner, der afhængigt af deres flydende tæthed klassificeres som chylomikroner, resterende chylomicronpartikler, meget lav densitets lipoproteiner (VLDL), mellemdensitet (IDL), lav densitet (LDL)) og høj tæthed (HDL).

Specifikt er apolipoprotein E en del af chylomicrons proteinkomponenter, de resterende chylomicronpartikler, VLDL og HDL. Det syntetiseres i lever, hjerne, hud, makrofager og steroidogene organer.

Artikelindeks

  • 1 Funktioner
    • 1.1 Struktur
  • 2 funktioner
    • 2.1 I transport og metabolisme af kolesterol
    • 2.2 I binding af lipoproteiner til specifikke faktorer
    • 2.3 I immunsystemet
    • 2.4 Andre funktioner
  • 3 Relaterede sygdomme
  • 4 Referencer

Egenskaber

Proteinet på 299 aminosyrer og mere eller mindre 34 kDa med molekylvægt kodes af et gen, der hører til den genetiske familie af apolipoproteiner (APO), hvor hvert medlem af familien er sammensat af enheder, der gentages i batches med hver 11 kodoner.

Hos mennesker har dette meget polymorfe gen tre fælles alleler og er placeret på den lange arm af kromosom 19 og er tæt beslægtet med andre gener i samme familie. Den består af 4 exoner og 3 introner, der tilføjer op til ca. 3.597 nukleotider.

Protein syntetiseres primært i levervæv, men kan også findes i hjernen, milten, nyrerne, gonaderne og makrofagerne..

Mønstrene for de forskellige isoformer, som den kan præsentere, er ikke kun genetisk bestemt, men skyldes også tilstedeværelsen af ​​posttranslationsmodifikationer såsom tilsætningen af ​​dele af sialinsyre (sialylering).

Forekomsten af ​​nogle isoformer i forhold til andre er blevet impliceret i nogle patologiske tilstande, på trods af at forskellene mellem dem ofte er så enkle som aminosyresubstitutioner..

Struktur

Ligesom de andre apolipoproteiner har apolipoprotein E en meget ordnet struktur. Den består af alfa-helixer, som forudsiges ud fra analysen af ​​dens aminosyresekvens og verificeres ved hjælp af eksperimentelle metoder..

Det har et stort lipidbindende domæne tæt på den carboxylterminale ende og udskilles med en stor mængde sialinsyrerester, som gradvist fjernes gennem komplekse mekanismer..

Funktioner

Den primære rolle for apolipoprotein E såvel som mange andre apolipoproteinvarianter er at opretholde den strukturelle integritet af lipoproteiner i lipidmetabolismen..

Det fungerer som en medvirkende faktor i de enzymatiske reaktioner, der finder sted i lipoprotein sfæriske legemer og kan tjene som en overfladereceptor på dem. Specifikt er apolipoprotein E afgørende for dannelsen af ​​lipoproteiner med meget lav densitet (VLDL) og chylomicrons..

I transport og metabolisme af kolesterol

Fordi de forskellige isoformer af apolipoprotein E virker forskelligt med specifikke cellulære receptorer for lipoproteiner, spiller de en grundlæggende rolle i reguleringen og vedligeholdelsen af ​​cirkulerende kolesterolniveauer.

Apolipoproteinet E til stede i chylomicrons, i de resterende chylomicron-partikler (efter hydrolyse af triglyceriderne inde i dem) og i partikler med meget lav densitet er forbundet med specifikke receptorer, der transporterer dem til levervæv til kolesterolomfordeling eller fjernelse.

Det er et afgørende protein for den cellulære "optagelse" af både HDL og VLDL lipoproteiner, og hos nyfødte er HDL lipoproteiner med apoE de mest rigelige.

Ved binding af lipoproteiner til specifikke faktorer

ApoE-holdige lipoproteiner har evnen til at binde til heparin gennem den samme region, hvorved disse partikler binder til receptorer, hvilket synes at have fysiologiske implikationer for binding af lipoproteiner til endoteloverflader..

I immunsystemet

Overfladen af ​​lymfocytter (celler i immunsystemet) har en immunregulerende receptor, der er i stand til specifikt at binde til apolipoprotein E, hvilket gør lymfocytterne resistente over for mitogen stimulering. Dette oversættes til inhibering af de tidlige transformationshændelser, der kræves for aktivering af disse celler..

Andre funktioner

ApoE og dets isoformer har vist sig at have stor indflydelse på lang levetid og aldring.

Relaterede sygdomme

Mere end en million mennesker dør hvert år i USA på grund af hjerte-kar-sygdomme, herunder koronar hjertesygdom, hjertearytmier, arteriel sygdom, kardiomyopatier, fosterskader og vaskulære tilstande, blandt andre..

Koronarsygdomme er de mest almindelige, og blandt de risikofaktorer, der er angivet for disse, er cigaretforbrug, overdrevne kolesterolniveauer (forbundet med både overskydende partikler med lav densitet og mangler i mængden af ​​partikler med høj densitet), hypertension, stillesiddende livsstil, fedme diabetes.

Forskellige undersøgelser har vist, at defekter i det kodende sted for apolipoprotein E og dets varianter svarer til 6% til 40% af risikofaktorer for koronar hjertesygdom, da de er direkte involveret i lipid- og kolesterolmetabolisme.

Andre sygdomme, som apoE er blevet forbundet med, har at gøre med neurologiske lidelser, såsom Alzheimers sygdom, som er forbundet med apoE4-varianten som en risikofaktor for det kognitive fald, der opstår under udviklingen af ​​denne sygdom.

ApoE interagerer tilsyneladende med beta-amyloidpeptidet, hvis aflejring i form af amyloidplaques er afgørende for etableringen af ​​Alzheimers tilstand.

Referencer

  1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topologi af humant apolipoprotein E3 regulerer entydigt dets forskellige biologiske funktioner. PNAS, 108(15744), 2-7.
  2. Danesh, J. (2009). Store lipider, apolipoproteiner og risiko for vaskulær sygdom. American Medical Association, 302(18), 1993-2000.
  3. Eichner, J. E., Dunn, S. T., Perveen, G., Thompson, D. M., & Stewart, K. E. (2002). Apolipoprotein E polymorfisme og hjerte-kar-sygdom: en kæmpe gennemgang. American Journal of Epidemiology, 155(6), 487-495.
  4. Hatters, D. M., Peters-libeu, C. A., & Weisgraber, K. H. (2006). Apolipoprotein E struktur: indsigt i funktion. Tendenser i biokemiske videnskaber, 31(8), 445-454.
  5. Mahley, R. W., Innerarity, T. L., Rall, S. C., & Weisgarber, K. H. (1984). Plasma lipoproteiner: apolipoprotein struktur og funktion. Journal of Lipid Research, 25, 1277-1294.
  6. Raber, J. (2008). AR, apoE og kognitiv funktion. Hormoner og adfærd, 53, 706-715.

Endnu ingen kommentarer