Vlastnosti, funkce, nemoci apolipoproteinu E.

2507
Sherman Hoover

The apolipoprotein E. nebo apolipoprotein ε, je plazmatický apolipoprotein, který je součástí makromolekulárních komplexů známých jako lipoproteiny, které jsou spojeny s tuky, jako jsou triglyceridy a cholesterol, které jsou pokryty vrstvou fosfolipidů a dalších proteinů.

Tento apolipoprotein, stejně jako další lipoproteiny stejné třídy, přispívá ke stabilizaci a solubilizaci lipoproteinů (s odkazem na lipoproteinové tělíska) při jejich cirkulaci krví..

Struktura Apolipoproteinu E (Zdroj: Jawahar Swaminathan a pracovníci MSD v Evropském bioinformatickém institutu [Public domain] prostřednictvím Wikimedia Commons)

Díky své účasti v lipoproteinech má apolipoprotein E přímé důsledky na obsah cholesterolu a triglyceridů v séru, což znamená, že souvisí s patologiemi spojenými s koncentrací těchto lipidů v krvi..

Apolipoproteiny, jako je apoE, jsou součástí různých typů lipoproteinů, které jsou podle své plovoucí hustoty klasifikovány jako chylomikrony, zbytkové chylomikronové částice, lipoproteiny s velmi nízkou hustotou (VLDL), střední hustota (IDL), nízká hustota (LDL)) a vysoké hustota (HDL).

Konkrétně je apolipoprotein E součástí proteinových složek chylomikronů, zbývajících chylomikronových částic, VLDL a HDL. Syntetizuje se v játrech, mozku, kůži, makrofágech a steroidogenních orgánech.

Rejstřík článků

  • 1 Funkce
    • 1.1 Struktura
  • 2 funkce
    • 2.1 Při transportu a metabolismu cholesterolu
    • 2.2 Ve vazbě lipoproteinů na specifické faktory
    • 2.3 V imunitním systému
    • 2.4 Další funkce
  • 3 Související nemoci
  • 4 Odkazy

Vlastnosti

Protein o 299 aminokyselinách a více či méně 34 kDa molekulové hmotnosti je kódován genem, který patří do genetické rodiny apolipoproteinů (APO), kde se každý člen rodiny skládá z jednotek opakovaných v dávkách po 11 kodonech.

U lidí má tento vysoce polymorfní gen tři společné alely a je umístěn na dlouhém rameni chromozomu 19 a úzce souvisí s jinými geny ve stejné rodině. Skládá se ze 4 exonů a 3 intronů, které přidávají až asi 3 597 nukleotidů.

Protein je syntetizován primárně v jaterní tkáni, ale lze jej nalézt také v mozku, slezině, ledvinách, pohlavních žlázách a makrofázích..

Vzory různých izoforem, které může prezentovat, jsou nejen geneticky podmíněny, ale jsou také způsobeny přítomností posttranslačních modifikací, jako je přidání částí kyseliny sialové (sialylace).

Výskyt některých izoforem s ohledem na jiné se podílí na některých patologických stavech, a to navzdory skutečnosti, že rozdíly mezi nimi jsou často tak jednoduché jako substituce aminokyselin..

Struktura

Stejně jako ostatní apolipoproteiny má apolipoprotein E vysoce uspořádanou strukturu. Skládá se z alfa šroubovic, což je předpovězeno z analýzy jeho aminokyselinové sekvence a ověřeno experimentálními metodami..

Má velkou doménu vázající lipidy v blízkosti karboxylového terminálního konce a je vylučována velkým množstvím zbytků kyseliny sialové, které jsou postupně odstraňovány složitými mechanismy..

Funkce

Primární rolí apolipoproteinu E, stejně jako mnoha dalších variant apolipoproteinu, je udržovat strukturní integritu lipoproteinů v metabolismu lipidů..

Funguje jako kofaktor při enzymatických reakcích, které probíhají v lipoproteinových sférických tělech, a může na nich sloužit jako povrchový receptor. Specificky je apolipoprotein E rozhodující pro tvorbu lipoproteinů s velmi nízkou hustotou (VLDL) a chylomikronů..

Při transportu a metabolismu cholesterolu

Protože různé izoformy apolipoproteinu E působí odlišně se specifickými buněčnými receptory pro lipoproteiny, hrají zásadní roli v regulaci a udržování cirkulujících hladin cholesterolu.

Apolipoprotein E přítomný v chylomikronech, ve zbývajících chylomikronových částicích (po hydrolýze triglyceridů v nich obsažených) a ve velmi nízkých hustotách je spojen se specifickými receptory, které je transportují do jaterní tkáně pro redistribuci nebo odstranění cholesterolu.

Je určujícím proteinem pro buněčné „vychytávání“ lipoproteinů HDL i VLDL a u novorozenců jsou nejhojnější lipoproteiny HDL s apoE..

Ve vazbě lipoproteinů na specifické faktory

Lipoproteiny obsahující ApoE mají schopnost vázat se na heparin ve stejné oblasti, kterou se tyto částice váží na receptory, což se zdá mít fyziologické důsledky pro vazbu lipoproteinů na endoteliální povrchy..

V imunitním systému

Povrch lymfocytů (buněk imunitního systému) má imunoregulační receptor schopný specifické vazby na apolipoprotein E, díky čemuž jsou lymfocyty rezistentní vůči mitogenní stimulaci. To se promítá do inhibice časných transformačních událostí potřebných pro aktivaci těchto buněk..

Další funkce

Bylo zjištěno, že ApoE a jeho izoformy mají zásadní dopad na dlouhověkost a stárnutí.

Související nemoci

Více než milion lidí každoročně umírá ve Spojených státech na kardiovaskulární onemocnění, mimo jiné včetně koronárních onemocnění srdce, srdečních arytmií, arteriálních onemocnění, kardiomyopatií, vrozených vad a vaskulárních stavů..

Koronární onemocnění jsou nejčastější a mezi rizikové faktory, které se u nich uvádějí, patří konzumace cigaret, přehnané hladiny cholesterolu (spojené s nadměrným množstvím částic s nízkou hustotou a vadami v množství částic s vysokou hustotou), hypertenze, sedavý životní styl, obezita a cukrovka.

Různé studie ukázaly, že defekty kódujícího lokusu apolipoproteinu E a jeho variant odpovídají 6% až 40% rizikových faktorů pro ischemickou chorobu srdeční, protože se přímo podílejí na metabolismu lipidů a cholesterolu.

Další nemoci, s nimiž je spojován apoE, mají co do činění s neurologickými poruchami, jako je Alzheimerova choroba, které jsou spojeny s variantou apoE4 jako rizikovým faktorem pro kognitivní pokles, ke kterému dochází během vývoje tohoto onemocnění.

ApoE zjevně interaguje s beta amyloidním peptidem, jehož ukládání ve formě amyloidních plaků je nezbytné pro vznik Alzheimerovy choroby.

Reference

  1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topologie lidského apolipoproteinu E3 jednoznačně reguluje jeho rozmanité biologické funkce. PNAS, 108(15744), 2-7.
  2. Danesh, J. (2009). Hlavní lipidy, Apolipoproteiny a riziko cévních onemocnění. Americká lékařská asociace, 302(18), 1993-2000.
  3. Eichner, J. E., Dunn, S. T., Perveen, G., Thompson, D. M., & Stewart, K. E. (2002). Polymorfismus apipipoproteinu E a kardiovaskulární onemocnění: přehled HUGE. American Journal of Epidemiology, 155(6), 487-495.
  4. Hatters, D. M., Peters-libeu, C. A., & Weisgraber, K. H. (2006). Struktura Apolipoproteinu E: pohledy na funkci. Trendy v biochemických vědách, 31(8), 445-454.
  5. Mahley, R. W., Innerarity, T. L., Rall, S. C., & Weisgarber, K. H. (1984). Plazmatické lipoproteiny: struktura a funkce apolipoproteinu. Journal of Lipid Research, 25, 1277-1294.
  6. Raber, J. (2008). AR, apoE a kognitivní funkce. Hormony a chování, 53, 706-715.

Zatím žádné komentáře