APOLIPOPROTEIN E: KJENNETEGN, FUNKSJONER, SYKDOMMER - BIOLOGI - 2026

Den apolipoprotein E eller ε apolipoprotein , er en plasma apolipoprotein del av de makromolekylære komplekser er kjent som lipoproteiner, som er forbundet med fett som triglyserider og kolesterol, som er belagt med et lag av fosfolipider og andre proteiner.

Dette apolipoproteinet, så vel som andre lipoproteiner av samme klasse, bidrar til stabilisering og oppløseliggjøring av lipoproteiner (refererer til lipoproteinlegemer) når de sirkulerer gjennom blodomløpet.

Struktur av Apolipoprotein E (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD-ansatte ved European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)

På grunn av sin deltagelse i lipoproteiner har apolipoprotein E direkte implikasjoner for innholdet av kolesterol og triglyserider i serum, noe som betyr at det er relatert til patologiene assosiert med konsentrasjonen av disse lipidene i blodet.

Apolipoproteiner som apoE er en del av forskjellige typer lipoproteiner som, avhengig av flytende tetthet, klassifiseres som chylomikroner, resterende chylomicronpartikler, lipoproteiner med svært lav tetthet (VLDL), mellomliggende tetthet (IDL), lav tetthet (LDL) ) og høy tetthet (HDL).

Spesifikt er apolipoprotein E en del av proteinkomponentene i kylomikroner, av de gjenværende kylomikronpartiklene, av VLDL og HDL. Det syntetiseres i leveren, hjernen, huden, makrofager og steroidogene organer.

kjennetegn

Proteinet på 299 aminosyrer og mer eller mindre 34 kDa i molekylvekt, er kodet av et gen som tilhører den apolipoprotein genetiske familien (APO), der hvert medlem av familien er sammensatt av enheter gjentatt i partier med 11 kodoner hver. .

Hos mennesker har dette sterkt polymorfe genet tre vanlige alleler og ligger på den lange armen til kromosom 19, og er nært beslektet med andre gener i samme familie. Den består av 4 eksoner og 3 introner som til sammen utgjør cirka 3.597 nukleotider.

Protein syntetiseres primært i levervev, men kan også finnes i hjernen, milten, nyrene, gonader og makrofager.

Mønstrene til de forskjellige isoformene som den kan presentere er ikke bare genetisk bestemt, men skyldes også tilstedeværelsen av post-translasjonelle modifikasjoner som tilsetning av deler av sialinsyre (sialylering).

Forekomsten av noen isoformer i forhold til andre har vært implisert under noen patologiske forhold, til tross for at forskjellene mellom dem ofte er så enkle som aminosyresubstitusjoner.

Struktur

I likhet med de andre apolipoproteinene har apolipoprotein E en høyt ordnet struktur. Den er sammensatt av alfa-helikser, som er forutsagt fra analysen av aminosyresekvensen og bekreftet ved eksperimentelle metoder.

Det har et stort lipidbindende domene nær karboksylterminalenden og skilles ut med store mengder sialinsyreresidier, som gradvis fjernes gjennom komplekse mekanismer.

Egenskaper

Den primære funksjonen til apolipoprotein E, så vel som mange andre apolipoprotein-varianter, er å opprettholde den strukturelle integriteten til lipoproteiner i lipidmetabolismen.

Den fungerer som en kofaktor i de enzymatiske reaksjonene som finner sted i sfæriske legemer av lipoprotein og kan tjene som en overflatemottaker på disse. Spesifikt er apolipoprotein E avgjørende for dannelsen av lipoproteiner med svært lav tetthet (VLDL) og kylomikroner.

I transport og metabolisme av kolesterol

Fordi de forskjellige isoformene av apolipoprotein E fungerer ulikt med spesifikke cellulære reseptorer for lipoproteiner, spiller de en grunnleggende rolle i reguleringen og opprettholdelsen av sirkulerende kolesterolnivåer.

Apolipoprotein E som er til stede i chylomicron, i de resterende chylomicron partiklene (etter hydrolyse av triglyseridene inni dem) og i partikler med svært lav tetthet er assosiert med spesifikke reseptorer som transporterer dem til levervev for omfordeling eller eliminering av kolesterol.

Det er et avgjørende protein for cellulær "opptak" av både HDL og VLDL lipoproteiner og hos nyfødte, HDL lipoproteiner med apoE er de mest tallrike.

I bindingen av lipoproteiner til spesifikke faktorer

ApoE-holdige lipoproteiner har muligheten til å binde seg til heparin gjennom det samme området, hvorved disse partiklene binder seg til reseptorer, noe som ser ut til å ha fysiologiske implikasjoner for binding av lipoproteiner til endoteliale overflater.

I immunforsvaret

Overflaten til lymfocytter (celler i immunsystemet) har en immunregulerende reseptor som er i stand til spesifikt å binde seg til apolipoprotein E, noe som gjør lymfocyttene motstandsdyktige mot mitogen stimulering. Dette omsetter til hemming av de tidlige transformasjonshendelser som er nødvendige for aktivering av disse cellene.

Andre funksjoner

ApoE og dets isoformer har vist seg å ha stor innvirkning på levetid og aldring.

Beslektede sykdommer

Mer enn en million mennesker dør hvert år i USA på grunn av hjerte- og karsykdommer, inkludert koronar hjertesykdom, hjerterytmier, arteriell sykdom, kardiomyopatier, fødselsdefekter og vaskulære forhold, blant andre.

Koronarsykdommer er de vanligste, og blant risikofaktorene som er indikert for disse er sigarettforbruk, overdrevne kolesterolnivåer (assosiert med både overskytende partikler med lav tetthet og feil i mengden partikler med høy tetthet) , hypertensjon, stillesittende livsstil, overvekt og diabetes.

Ulike studier har vist at defekter i kodingsstedet for apolipoprotein E og dets varianter tilsvarer 6% til 40% av risikofaktorene for koronar hjertesykdom, siden de er direkte involvert i lipid- og kolesterolmetabolismen.

Andre sykdommer som apoE har blitt assosiert med, har å gjøre med nevrologiske lidelser som Alzheimers sykdom, som er assosiert med apoE4-varianten som en risikofaktor for den kognitive nedgangen som oppstår under utviklingen av denne sykdommen.

ApoE samhandler tilsynelatende med beta-amyloidpeptidet, hvis avsetning i form av amyloidplakk er viktig for å etablere Alzheimers tilstand.

referanser

1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topologi av humant apolipoprotein E3 regulerer unikt dens forskjellige biologiske funksjoner. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Danesh, J. (2009). Major lipider, apolipoproteiner og risiko for vaskulær sykdom. American Medical Association, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Apolipoprotein E Polymorfisme og hjerte- og karsykdommer: en enorm gjennomgang. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, & Weisgraber, KH (2006). Apolipoprotein E-struktur: innsikt i funksjon. Trends in Biochemical Sciences, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Plasmalipoproteiner: apolipoproteinstruktur og funksjon. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE og kognitiv funksjon. Hormoner og atferd, 53, 706–715.