LIPOPROTEINI: ZGRADBA, SESTAVA, FUNKCIJE, VRSTE, PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

V lipoproteini so kompleksni delci, ki delujejo v transportu in absorpcijo lipidov po krvi od in do različnih tkiv. Sestavljajo jih predvsem nepolarni lipidi, kot so holesterol in trigliceridi, poleg nekaterih fosfolipidov in beljakovin.

To so molekularni agregati, ki se sintetizirajo predvsem v črevesju in jetrih, ki so ob vstopu v obtok v stalnem toku, kar pomeni, da redno spreminjajo svojo sestavo in telesno strukturo, ko jih "zajamejo". "In presnavljajo jo periferna telesna tkiva, ki so" tarčna ".

Struktura lipoproteina (Vir: AntiSense prek Wikimedia Commons)

Lipidni sestavni deli, ki jih lipoproteini ne absorbirajo v danem tkivu, se običajno vrnejo v jetra, kjer se nadalje predelajo.

Večina lipoproteinov se preučuje zaradi njihove povezanosti z zdravjem ljudi, po kateri so bile opredeljene štiri vrste s kliničnim pomenom, od katerih ima vsaka različne fiziološke funkcije: hilomikroni, zelo nizki lipoproteini. gostota, lipoproteini nizke gostote in lipoproteini visoke gostote.

V tem smislu so plazemski lipoproteini tesno povezani s patološkimi procesi velikega pomena za človeka, kot sta arterioskleroza in koronarna bolezen.

Struktura

Plazemski lipoproteini so delci s skoraj sferično strukturno morfologijo, saj gre v resnici za zapletene micele lipidov in beljakovin, pri katerih se hidrofobna ali apolarna območja lipidov obrnejo drug proti drugemu v središču, hidrofilni oz. drogovi so izpostavljeni proti površini v stiku z vodnim medijem.

Hidrofilna "lupina" ali "plašč" teh delcev je sestavljena večinoma iz neterificiranih molekul holesterola, fosfolipidov s polarnimi "glavami", "obrnjenimi" navzven, in beljakovin, imenovanih apolipoproteini; medtem ko osrednji del ali "jedro" sestavljajo estri holesterola in trigliceridi.

Sestava lipoproteinov

Kot je razloženo, so lipoproteini delci, ki so v osnovi sestavljeni iz mešanice lipidov in beljakovin, ki opravljajo transportne funkcije.

- Lipidni delež

Glede na vrsto obravnavanega lipoproteina se lahko lipidni sestavek razlikuje, zlasti glede na količine fosfolipidov in prostih ali esterificiranih molekul holesterola.

Poleg sestave je tudi masa ali delež lipidov v lipoproteinih zelo spremenljiv. Na primer, hilomikroni predstavljajo lipidi več kot 98% mase lipoproteinov, medtem ko so za lipoproteine ​​visoke gostote ti lahko manjši od 50%.

Lipoproteini so običajno povezani s prevozom trigliceridov za shranjevanje (maščobno tkivo) ali z njihovo uporabo v presnovi (celice ali mišična vlakna).

Ti trigliceridi so lahko eksogenega izvora (absorbirajo se v črevesju iz hrane) ali endogenega izvora (sintetizirajo ga in izločajo celice jeter in črevesja).

Hilomikroni in lipoproteini z zelo gosto gostoto so dve vrsti lipoproteinov, ki vsebujeta največ trigliceridov in holesterola, zato je njihova gostota občutno manjša kot pri drugih lipoproteinov.

Nasprotno pa lipidno komponento lipoproteinov z nizko gostoto in visoko gostoto sestavljajo predvsem holesterol in fosfolipidi. Med najpogostejšimi fosfolipidi, ki jih najdemo v lipoproteinih, so sfingomijelini in fosfatidilholini, katerih molska razmerja se razlikujejo od lipoproteina do lipoproteina.

Pomembno je opozoriti, da so številne fizikalne lastnosti lipoproteinov povezane z njihovo vsebnostjo in sestavo lipidov, vključno s flotacijskimi lastnostmi, površinskim nabojem in težnjo migracije na električnih poljih.

- Del beljakovin

Proteini, ki so povezani z vsemi lipoproteini v plazmi, so znani kot apolipoproteini ali apoproteini in tako kot pri lipidih je količina teh molekul v različnih razredih lipoproteinov zelo variabilna.

Hilomikroni, ki imajo najmanj goste lipoproteine, vsebujejo približno 1% beljakovin, o najvišji vsebnosti pa so poročali v nekaterih lipoproteinih z visoko gostoto (najmanjših lipoproteinov) z vrednostmi blizu 50%.

Pri ljudeh je bilo izoliranih in opisanih več ali manj 10 različnih vrst apoproteinov, ki so po nomenklaturi "ABC" poimenovani kot: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D in Apo E.

Glavni protein lipoproteinov visoke gostote je znan kot apolipoprotein A (Apo AI in Apo A-II), lipoproteini z nizko gostoto pa je apoprotein B (ki ga najdemo tudi v klomikronikih in zelo nizkih delcih ) in apolipoprotein hilomikronov je Apo B-48, manjši od Apo B lipoproteinov nizke gostote.

Apoproteini CI, C-II in C-III so beljakovine z nizko molekulsko maso, ki jih najdemo v plazmi kot del delcev visoke in zelo nizke gostote.

Nekateri proteini, povezani z lipoproteini, so glikoproteini, tak primer je Apo E, ki je bil izoliran iz lipoproteinov zelo nizke in visoke gostote.

Glavne funkcije

Na splošno so apolipoproteini odgovorni za funkcije, kot so:

- Bodite del glavne strukture lipoproteinov.

- delujejo kot encimski kofaktorji za nekatere beljakovine z encimsko aktivnostjo, ki sodelujejo pri njihovi presnovi.

- Specifični ligandi za lipoproteinske receptorje na površini celic "ciljnih" ali "ciljnih" tkiv za transport trigliceridov in holesterola.

Lastnosti

Lipoproteini aktivno sodelujejo pri transportu in črevesni absorpciji maščobnih kislin, ki jih dobimo iz hrane, poleg tega ti delci prispevajo tudi pri transportu lipidov iz jeter v periferna tkiva in pri obratnem transportu, tj. , od perifernih tkiv do jeter in črevesja.

Presnova lipoproteinov (Vir: Npatchett via Wikimedia Commons)

Ti molekularni agregati nato naredijo hidrofobne lipidne snovi "kompatibilne" z vodnim gojiščem, ki predstavlja večino tekočin živalskega telesa, kar omogoča njihov "prevoz in dostavo" do tkiv, kjer jih potrebujejo.

Sekundarna funkcija, ki je bila pripisana lipoproteinom, je poleg tega vključena v prevoz tujih strupenih spojin s hidrofobnimi in / ali amfipatskimi lastnostmi (ena skrajna hidrofobna in druga hidrofilna), kot je to primer pri nekaterih bakterijskih toksinih itd.

Prenašajo lahko tudi v maščobi topne vitamine in antioksidativne molekule po telesu.

Vrste (razvrstitev)

Lipoproteini so razvrščeni glede na gostoto, značilnost, ki je neposredno povezana z razmerjem med deležem lipidov in proteini, ki jih sestavljajo, in ki je zelo uporabna, kadar jih ločimo s postopki ultracentrifugiranja.

Tako so te delce razvrstili v štiri različne skupine, od katerih vsaka izpolni določeno funkcijo in ima različne lastnosti. Te skupine so: hilomikroni, lipoproteini zelo nizke gostote, lipoproteini nizke gostote in lipoproteini visoke gostote.

Kilomikroni

Kilomikroni (CM) nastajajo iz maščobnih kislin in lipidov, ki vstopijo v telo s hrano, ki se, ko jih celice črevesnega epitelija absorbirajo, pomešajo in rekombinirajo med seboj in z nekaj beljakovin.

Struktura klomikrona (Vir: Posible2006 prek Wikimedia Commons)

Tvorba hilomikronov pred njihovim sproščanjem ali izločanjem v limfni sistem in kasneje v obtok.

Ko dosežejo določena ekstrahepatična tkiva, se ti delci na začetku presnavljajo z encimom, znanim kot lipoprotein lipaza, ki lahko hidrolizira trigliceride in sprošča maščobne kisline, ki se lahko vgradijo v tkiva ali oksidirajo kot gorivo.

Lipoproteini z zelo gosto gostoto

Lipoproteini z zelo gosto gostoto ali VLDL ( lipoproteini zelo nizke gostote), znani tudi kot "pre-β lipoproteini", nastajajo v jetrih in izpolnjujejo funkcijo izvoza trigliceridov, ki predstavljajo eno od njegovih glavnih komponent.

To je eden od lipoproteinov, ki jih najdemo v plazmi živali na tešče in njihova koncentracija narašča z napredovanjem starosti.

Lipoproteini nizke gostote

Ti lipoproteini, znani kot LDL (lipoproteini nizke gostote) ali kot β-lipoproteini, predstavljajo končne korake v katabolizmu lipoproteinov z zelo gosto gostoto in so bogati z molekulami holesterola.

Najpogostejši so lipoproteini z nizko gostoto, ki predstavljajo približno 50% celotne mase plazemskih lipoproteinov in so odgovorni za transport več kot 70% holesterola v krvi. Tako kot lipoproteini z zelo gosto gostoto, se plazemska koncentracija teh lipoproteinov z leti stara.

Lipoproteini visoke gostote

Lipoproteini z visoko gostoto (HDL) ali α-lipoproteini so lipoproteini, ki sodelujejo pri presnovi lipoproteinov in hilomikronov z zelo gosto gostoto, vendar sodelujejo tudi pri transportu holesterola. Ti delci so bogati s fosfolipidi.

Nekateri avtorji tudi predlagajo, da obstajajo druge vrste lipoproteinov, kot so lipoproteini srednje gostote (IDL) in različni oddelki lipoproteinov visoke gostote (HDL1, HDL2, HDL3 in tako naprej).

Primeri lipoproteinov

Lipoproteini visoke gostote so povezani z nekaterimi pomembnimi boleznimi pri ljudeh. Ti delci sodelujejo pri prenosu odvečnega holesterola iz perifernih tkiv v jetra, takšne molekule holesterola pa so znane kot "dober holesterol".

Presnova holesterola ali "cikel" (Vir: Hisashi Shinkai prek Wikimedia Commons)

Toda v zadnjih desetletjih je bil holesterol, povezan z lipoproteini visoke gostote, povezan z večjimi tveganji zaradi "dogodkov" ali bolezni srca in ožilja, zato je bil eden najbolj preučenih dejavnikov tveganja za takšna patološka stanja.

Drug dober primer lipoproteinov je hilomikronov, ki je delci, ki nastanejo iz maščob, zaužitih s hrano, in jih na prvi stopnji prenaša krožni obtok, ko jih tvorijo epitelne celice sluznice črevesna.

Reference

1. Chiesa, ST, & Charakida, M. (2019). Delovanje lipoproteinov visoke gostote in disfunkcija zdravja in bolezni. Kardiovaskularna zdravila in terapija, 33 (2), 207-219.
2. Christie, WW (2019). Lipidni splet. Pridobljeno 28. januarja 2020 z www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, in Thompson, PD (2002). Lipidi, lipoproteini in vadba. Časopis za kardiopulmonalno rehabilitacijo in preprečevanje, 22 (6), 385–398.
4. Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Presnova lipoproteinov. V napredku raziskovanja lipidov (letnik 13, str. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Uvod v lipide in lipoproteine. . V: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A in sod., Uredniki. Endotekst. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc .; 2000-. Dostopno na: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Bolezni lipoproteinov in kardiovaskularno tveganje. Časopis za dedno presnovno bolezen, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA in Rodwell, VW (2014). Harperjeva ilustrirana biokemija. McGraw-Hill.