APOLIPOPROTEIN E: JELLEMZŐK, FUNKCIÓK, BETEGSÉGEK - BIOLÓGIA - 2026

Az apolipoprotein E vagy ε apolipoprotein a lipoproteinek néven ismert makromolekuláris komplexek plazma apolipoprotein része, amely olyan zsírokhoz kapcsolódik, mint például trigliceridek és koleszterin, amelyek foszfolipidek és más fehérjék réteggel vannak bevonva.

Ez az apolipoprotein, valamint az ugyanazon osztályba tartozó többi lipoprotein hozzájárul a lipoproteinek stabilizálásához és szolubilizációjához (a lipoprotein testekre hivatkozva), amikor a véráramban keringnek.

Az Apolipoprotein E szerkezete (Forrás: Jawahar Swaminathan és az MSD munkatársai az Európai Bioinformatikai Intézetben a Wikimedia Commons segítségével)

A lipoproteinekben való részvétele miatt az apolipoprotein E közvetlen hatással van a szérum koleszterin- és trigliceridtartalmára, ami azt jelenti, hogy összefüggésben áll e lipidek vérben való koncentrációjával járó patológiákkal.

Az apolipoproteinek, mint például az apoE, a lipoproteinek különféle típusaiba tartoznak, amelyeket az úszó sűrűségüktől függően chilomikronoknak, megmaradó chilomikron részecskéknek, nagyon alacsony sűrűségű lipoproteineknek (VLDL), köztes sűrűségnek (IDL), alacsony sűrűségnek (LDL)) és nagy sűrűségű (HDL).

Pontosabban, az apolipoprotein E a chilomikronok, a fennmaradó chilomikron részecskék, a VLDL és a HDL fehérjekomponenseinek része. Szintetizálódik a májban, az agyban, a bőrben, a makrofágokban és a szteroidogén szervekben.

jellemzők

A 299 aminosavból álló és molekulatömegű többé-kevésbé 34 kDa-os fehérjét az apolipoprotein genetikai családba (APO) tartozó gén kódolja, ahol a család minden tagja egységekből áll, amelyek mindegyike 11 kodonból áll..

Emberekben ez a rendkívül polimorf gén három közös alléllel rendelkezik, a 19. kromoszóma hosszú karján helyezkedik el, és szorosan kapcsolódik az azonos család többi génjéhez. 4 exonból és 3 intronból áll, amelyek összesen körülbelül 3597 nukleotidot tartalmaznak.

A fehérjét elsősorban a májszövet szintetizálja, de megtalálható az agyban, lépben, vesékben, gonidokban és makrofágokban is.

A különböző izoformák mintázata nemcsak genetikailag meghatározható, hanem a poszt-transzlációs módosítások, például a sziálsav adagolása (szialiláció) meglétének is köszönhető.

Egyes izoformák előfordulása másokhoz viszonyítva néhány kóros állapotban is szerepet játszik, annak ellenére, hogy a különbség közöttük gyakran olyan egyszerű, mint az aminosavszubsztitúciók.

Szerkezet

A többi apolipoproteinhez hasonlóan az apolipoprotein E szerkezete rendkívül rendben van. Alfa-heliklikákból áll, amelyeket az aminosav-szekvencia elemzése alapján megjósolnak és kísérleti módszerekkel igazolnak.

Nagy lipidkötő doméntel rendelkezik a karboxil-terminális vége közelében, és nagy mennyiségű sziálsavmaradékkal választódik el, amelyeket komplex mechanizmusok révén fokozatosan eltávolítanak.

Jellemzők

Az apolipoprotein E, valamint sok más apolipoprotein variáns elsődleges funkciója a lipoproteinek szerkezeti integritásának megőrzése a lipid anyagcserében.

Kofaktorként működik azokban az enzimatikus reakciókban, amelyek a lipoprotein gömbtestekben zajlanak, és felületi receptorként szolgálhatnak ezekre. Pontosabban, az apolipoprotein E kulcsfontosságú a nagyon alacsony sűrűségű lipoproteinek (VLDL) és a mikromikronok kialakulásához.

A koleszterin szállításában és metabolizmusában

Mivel az apolipoprotein E különböző izoformái eltérően hatnak a lipoproteinek specifikus sejtreceptorjaira, alapvető szerepet játszanak a keringő koleszterinszint szabályozásában és fenntartásában.

A chilomikronokban, a fennmaradó chilomikron részecskékben (a benne levő trigliceridek hidrolízise után) és a nagyon alacsony sűrűségű részecskékben jelen lévő apolipoprotein E specifikus receptorokhoz kapcsolódik, amelyek a májszövetbe szállítják koleszterin újraelosztás vagy elimináció.

Ez meghatározó protein a HDL és a VLDL lipoproteinek sejtfelvételéhez egyaránt, és újszülöttekben az apoE-vel rendelkező HDL lipoproteinek a legelterjedtebbek.

A lipoproteinek specifikus tényezőkhöz történő kötődésében

Az ApoE-tartalmú lipoproteinek ugyanabban a régióban képesek kötődni a heparinhoz, amely által ezek a részecskék a receptorokhoz kötődnek, ami úgy tűnik, hogy fiziológiai következményekkel jár a lipoproteinek endothel felületekhez történő kötődéséhez.

Az immunrendszerben

A limfociták (az immunrendszer sejtjei) felületén immunszabályozó receptor található, amely képes specifikusan az apolipoprotein E-hez kötődni, ami a limfocitákat rezisztensé teszi a mitogén stimulációval szemben. Ez a korai transzformációs események gátlásához vezet, amelyek ezen sejtek aktiválásához szükségesek.

Egyéb funkciók

Azt találták, hogy az ApoE és izoformái nagymértékben befolyásolják a hosszú élettartamot és az öregedést.

Kapcsolódó betegségek

Az Egyesült Államokban évente több mint egymillió ember hal meg kardiovaszkuláris betegségek, köztük szívkoszorúér betegség, szívritmuszavarok, artériás betegség, kardiomiopátia, születési rendellenességek és érrendszeri betegségek miatt.

A szívkoszorúér betegségek a leggyakoribbak, és az ezekre felsorolt ​​kockázati tényezők között szerepel a cigarettafogyasztás, a túlzott koleszterinszint (mind a túlzott alacsony sűrűségű részecskékkel, mind a nagy sűrűségű részecskék mennyiségének hiányával összefüggésben), magas vérnyomás, ülő életmód, elhízás és cukorbetegség.

Különböző tanulmányok kimutatták, hogy az apolipoprotein E és annak variánsai kódoló lókuszának hibái a szívkoszorúér betegség kockázati tényezőinek 6–40% -ának felelnek meg, mivel ezek közvetlenül részt vesznek a lipid és koleszterin anyagcserében.

Az apoE-val társult egyéb betegségek olyan neurológiai rendellenességekkel kapcsolatosak, mint például az Alzheimer-kór, amelyek az apoE4 variánssal társulnak, mint az e betegség kialakulása során bekövetkező kognitív hanyatlás kockázati tényezője.

Az ApoE látszólag kölcsönhatásba lép a béta-amiloid peptiddel, amelynek amyloid plakkok formájában történő lerakódása elengedhetetlen az Alzheimer-kór kialakulásához.

Irodalom

1. Chen, J., Li, Q., és Wang, J. (2011). Az emberi E3 apolipoprotein topológiája egyedileg szabályozza annak biológiai funkcióit. PNAS, 108 (15744), 2–7.
2. Danesh, J. (2009). Fő lipidek, apolipoproteinek és az érrendszeri betegségek kockázata. American Medical Association, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, és Stewart, KE (2002). Apolipoprotein E polimorfizmus és kardiovaszkuláris betegségek: a HuGE áttekintése. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, és Weisgraber, KH (2006). Apolipoprotein E szerkezet: betekintés a funkcióba. Trends in Biochemical Sciences, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC és Weisgarber, KH (1984). Plazma lipoproteinek: az apolipoprotein szerkezete és működése. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE és kognitív funkció. Hormonok és viselkedés, 53, 706–715.