APOLIPOPROTEINI: KAJ SO, FUNKCIJE, VRSTE - BIOLOGIJA - 2025

V apolipoproteinov so proteini, ki so del lipoproteinov, ki so makromolekularni kompleksi "pseudomicelares" izdelana iz osrednjega ali jedro nepolarno sestoji iz trigliceridov in estrov holesterola obdana z fosfolipidne plasti in lipoproteini in sodelujejo pri lipidov homeostaze.

Krvna plazma človeka ima na desetine različnih apolipoproteinov, razvrščenih v pet glavnih skupin: apolipoproteini A, B, C, D in E. Nekatere od teh skupin lahko razdelimo glede na prisotnost variant ali izoform in v ta namen v rimskih črkah doda številko, ki označuje podpostavko.

Predstavitev segmenta apolipoproteina (Vir: Jawahar Swaminathan in osebje MSD na Evropskem inštitutu za bioinformatiko prek Wikimedia Commons)

Vsak od teh razredov apolipoproteinov je povezan s posebno vrsto lipoproteina ali lipoproteinskih delcev, zato je treba vnesti v kontekst nekatere značilnosti in definicije teh makromolekularnih kompleksov.

Vrste lipoproteinov

Glede na gostoto, s katero plavajo z ultracentrifugiranjem, se lipoproteini (kompleksi, v katere spadajo apolipoproteini) običajno združijo v 6 razredov z različnimi lastnostmi in funkcijami, in sicer:

1. Kilomikroni.
2. Preostali delci klomikrona.
3. Lipoproteini z zelo gosto gostoto (VLDL).
4. Lipoproteini srednje gostote (IDL).
5. Lipoproteini nizke gostote (LDL).
6. Lipoproteini visoke gostote (HDL).

Značilnosti lipoproteinov

Hilomikroni so največji lipoproteini in zato najmanj gosti. Sintetizirajo se v črevesju in so odgovorni za transport lipidov in maščob, ki prihajajo iz hrane, ki jo zaužijemo.

Ko se trigliceridi znotraj njihovega tranzita skozi krvno plazmo hidrolizirajo, se preostali delci, obremenjeni s holesterolom, transportirajo v jetra.

VLDL lipoproteini prenašajo tudi trigliceride in holesterol iz jeter in prispevajo k njihovi prerazporeditvi v različnih tkivih. Ko se trigliceridi hidrolizirajo v krvni plazmi, nastanejo manjši delci, IDL in LDL.

LDL so lipoproteini, ki so večinoma odgovorni za transport holesterola v plazmi. HDL nastaja na različnih mestih, vključno z jetri in črevesjem; Vključeni so v "obratni" transport holesterola, saj pridobivajo holesterol iz tkiv in ga prevažajo v jetrih za izločanje.

Funkcije apolipoproteinov

Apolipoproteini, glavne beljakovinske komponente lipoproteinov, imajo različne funkcije pri presnovi lipidov, ki jih vsebujejo, zlasti pri njihovi regulaciji.

Različne funkcije vključujejo tudi transport in prerazporeditev lipidov med različnimi tkivi, kar vključuje prepoznavanje specifičnih apolipoproteinov, ki delujejo kot ligandi za posebne receptorje na površini ciljnih celic.

Apolipoproteini B-100 in E posredujejo medsebojno delovanje LDL lipoproteinov z receptorji apo B, E (LDL) v jetrnih in zunaj jetrnih tkivih ter z apoE receptorji v jetrih, tako da jih celice "prevzamejo" , s čimer uravnavajo raven v plazmi.

Hkrati ti apolipoproteini sodelujejo pri prerazporeditvi holesterola med celicami, ki služi kot strukturna molekula za membransko biogenezo, kot predhodnik steroidov ali ki se preprosto izloči iz telesa skozi jetra.

Primer specifičnih funkcij je apolipoprotein apo B48, ki sodeluje pri tvorbi in sestavljanju hilomikronov v črevesju. Njene pomanjkljivosti povzročajo neuspeh pri proizvodnji lipoproteinov in hilomikronov VLDL, kar ima za posledico nekatere patologije, povezane z esencialnimi maščobnimi kislinami in lipidi.

Apolipoproteini so tudi kofaktorji encimov za presnovo lipidov, na primer lipoprotein lipaza, ki katalizira hidrolizo trigliceridov v hilomikronih, zahteva prisotnost apolipoproteina razreda C.

Ohranjajo in stabilizirajo strukturo lipoproteinov z interakcijo z micelarno strukturo in fosfolipidi na površini delcev lipoproteina, kar zagotavlja hidrofilno površino za njihov stik z vodnim medijem, ki jih obdaja.

Vrste

Kot že omenjeno, obstaja pet glavnih vrst apolipoproteinov, poimenovanih po črkah abecede A, B, C, D in E.

Apolipoprotein A (I, II, IV)

Apolipoproteinska skupina A vsebuje razrede I, II in IV. Med njimi je apolipoprotein AI beljakovinska komponenta HDL in ga lahko najdemo tudi v minutnih deležih v kilomikronih. Proizvaja se v črevesju in jetrih. Med njegovimi glavnimi funkcijami je sodelovanje kot kofaktor encimov.

ApoA-II je druga komponenta HDL delcev in jo lahko najdemo tudi v drugih lipoproteinih. Sintetizira se tudi v jetrih in je dimer, ki ima lahko vlogo pri uravnavanju vezave lipoproteinov na apoE receptorje.

Apolipoprotein B

Ta skupina apolipoproteinov najdemo predvsem v hilomikronih, VLDL, IDL in LDL. Obstajata dve glavni obliki, imenovani apolipoprotein B100 (apoB100) in apolipoprotein B-48 (apoB48).

ApoB100 sintetizirajo hepatociti (jetrne celice) in so bistveni sestavni del lipoproteinov VLDL, IDL in LDL, apoB48 pa sintetizirajo enterociti (črevesne celice) in so omejeni na klomikrogene in njihove preostale delce.

ApoB100 je kompleks več podenot, tehta več kot 300 kDa in je glikozilirani protein. ApoB48 je protein, ki je tesno povezan z apoB100, meni se, da je njegov fragment, vendar nekateri avtorji menijo, da je produkt prepisovanja in prevajanja drugačnega gena.

Apolipoprotein C (I, II, III)

Apolipoproteini CI, C-II in C-III so beljakovinske komponente površin hilomikronov ter lipoproteinov VLDL in HDL. Sodelujejo pri več presnovnih funkcijah in med njimi izstopa prerazporeditev razredov lipoproteinov, torej so vključeni v presnovno preoblikovanje teh struktur.

Apolipoprotein E

Ti proteini sodelujejo pri tvorbi hilomikronov, VLDL in HDL. Imajo številne funkcije, vendar so morda najpomembnejše povezane s koncentracijo holesterola v krvi in ​​njegovim transportom v različna tkiva ali z njegovo izločanjem skozi jetra.

Številne vrste bolezni so povezane z napakami tega apolipoproteina, bodisi z njegovo sintezo iz sporočil RNA, bodisi z napakami z dejavniki, ki uravnavajo njegovo prepisovanje in prevajanje, bodisi neposredno z njegovo dejavnostjo ali strukturno strukturo.

Povezali so ga s koronarno srčno boleznijo, s prirojenimi napakami pri odlaganju in kopičenju holesterola in celo z nevrodegenerativnimi boleznimi, kot je Alzheimerjeva bolezen.

Reference

1. Elliott, DA, Weickert, CS, & Garner, B. (2010). Apolipoproteini v možganih: posledice za nevrološke in psihiatrične motnje. Clinical Lipidology, 5 (4), 555–573.
2. Fox, SI (2006). Ljudska fiziologija (9. izd.). New York, ZDA: McGraw-Hill Press.
3. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Plazemski lipoproteini: struktura in delovanje apolipoproteina. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
4. Rawn, JD (1998). Biokemija. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
5. Smith, JD (2002). Apolipoproteini in staranje: nastajajoči mehanizmi. Recenzije o staranju, 1, 345–365.