APOLIPOPROTEINY: CZYM SĄ, FUNKCJE, TYPY - BIOLOGIA - 2026

The apolipoprotein są białkami, które wchodzą w skład lipoprotein, które są makrocząsteczkowe kompleksy „pseudomicelares” składające się z centralnego rdzenia niepolarny lub składający się z triglicerydów i estrów cholesterolu otoczonych warstwą fosfolipidów i lipoprotein i zaangażowane w homeostazie lipidowej.

Osocze krwi człowieka składa się z kilkudziesięciu różnych apolipoprotein, podzielonych na pięć głównych grup: apolipoproteiny A, B, C, D i E.Niektóre z tych grup można podzielić według obecności wariantów lub izoform i w tym celu dodaje liczbę zapisaną rzymskimi literami, która oznacza ocenę podrzędną.

Reprezentacja segmentu apolipoproteiny (źródło: Jawahar Swaminathan i pracownicy MSD w Europejskim Instytucie Bioinformatyki za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Każda z tych klas apolipoprotein jest związana z określonym typem lipoproteiny lub cząsteczki lipoproteiny, dlatego konieczne jest wprowadzenie kontekstu do pewnych cech i definicji tych kompleksów makrocząsteczkowych.

Rodzaje lipoprotein

W zależności od gęstości, z jaką unoszą się na powierzchni przez ultrawirowanie, lipoproteiny (kompleksy, do których należą apolipoproteiny) są zwykle grupowane w 6 klas o różnych właściwościach i funkcjach, a mianowicie:

1. Chylomikrony.
2. Cząsteczki pozostałości chylomikronów.
3. Lipoproteiny o bardzo małej gęstości (VLDL).
4. Lipoproteiny o średniej gęstości (IDL).
5. Lipoproteiny o małej gęstości (LDL).
6. Lipoproteiny o dużej gęstości (HDL).

Charakterystyka lipoprotein

Chylomikrony to największe lipoproteiny, a zatem najmniej gęste. Są syntetyzowane w jelitach i odpowiadają za transport lipidów i tłuszczów pochodzących z pożywienia, które spożywamy.

Kiedy trójglicerydy w środku ulegają hydrolizie podczas przechodzenia przez osocze krwi, pozostałe cząsteczki obciążone cholesterolem są transportowane w celu ich eliminacji w wątrobie.

Lipoproteiny VLDL transportują także triglicerydy i cholesterol z wątroby i przyczyniają się do ich redystrybucji w różnych tkankach. Gdy trójglicerydy ulegają hydrolizie w osoczu krwi, powstają mniejsze cząsteczki, IDL i LDL.

LDL to lipoproteiny odpowiedzialne głównie za transport cholesterolu w osoczu. HDL powstaje w różnych miejscach, w tym w wątrobie i jelicie; Są zaangażowani w „odwrotny” transport cholesterolu ”, ponieważ pobierają cholesterol z tkanek i transportują go do wątroby w celu wydalenia.

Funkcje apolipoprotein

Apolipoproteiny, główne składniki białkowe lipoprotein, pełnią różne funkcje w metabolizmie zawartych w nich lipidów, zwłaszcza w ich regulacji.

Zróżnicowane funkcje obejmują również transport i redystrybucję lipidów między różnymi tkankami, co obejmuje rozpoznawanie specyficznych apolipoprotein, które działają jako ligandy dla specjalnych receptorów na powierzchni komórek docelowych.

Apolipoproteiny B-100 i E pośredniczą w interakcji lipoprotein LDL z receptorami apo B, E (LDL) w tkankach wątrobowych i pozawątrobowych oraz z receptorami apoE w wątrobie, dzięki czemu są „wychwytywane” przez komórki , regulując w ten sposób ich poziomy w osoczu.

Jednocześnie te apolipoproteiny uczestniczą w redystrybucji cholesterolu między komórkami, który służy jako cząsteczka strukturalna do biogenezy błony, jako prekursor steroidów lub jest po prostu usuwany z organizmu przez wątrobę.

Przykładem określonych funkcji jest apolipoproteina apo B48, która uczestniczy w tworzeniu i gromadzeniu się chylomikronów w jelicie. Jej wady powodują awarie w produkcji lipoprotein VLDL i chylomikronów, co skutkuje pewnymi patologiami związanymi z niezbędnymi kwasami tłuszczowymi i lipidami.

Apolipoproteiny są również kofaktorami enzymów metabolizmu lipidów, na przykład lipaza lipoproteinowa, która katalizuje hydrolizę trójglicerydów w chylomikronach, wymaga obecności apolipoproteiny klasy C.

Utrzymują i stabilizują strukturę lipoprotein poprzez interakcję ze strukturą micelarną i fosfolipidami na powierzchni cząstek lipoprotein, zapewniając hydrofilową powierzchnię do kontaktu z otaczającym je ośrodkiem wodnym.

Rodzaje

Jak wspomniano powyżej, istnieje pięć głównych typów apolipoprotein, nazwanych od liter alfabetu A, B, C, D i E.

Apolipoproteina A (I, II, IV)

Grupa apolipoprotein A obejmuje klasy I, II i IV. Wśród nich apolipoproteina AI jest składnikiem białkowym HDL i można ją również znaleźć w niewielkich ilościach w chylomikronach. Jest produkowany w jelicie i wątrobie. Jedną z jego głównych funkcji jest udział jako kofaktor enzymów.

ApoA-II jest drugim składnikiem cząstek HDL i można ją również znaleźć w innych lipoproteinach. Jest również syntetyzowany w wątrobie i jest dimerem, który może odgrywać rolę w regulacji wiązania lipoprotein z receptorami apoE.

Apolipoproteina B.

Ta grupa apolipoprotein występuje głównie w chylomikronach, VLDL, IDL i LDL. Istnieją dwie główne formy, które są znane jako apolipoproteina B100 (apoB100) i apolipoproteina B-48 (apoB48).

ApoB100 jest syntetyzowana przez hepatocyty (komórki wątroby) i jest niezbędnym składnikiem, szczególnie w lipoproteinach VLDL, IDL i LDL, podczas gdy apoB48 jest syntetyzowana przez enterocyty (komórki jelitowe) i jest ograniczona do chylomikronów i ich pozostałości.

ApoB100 to kompleks kilku podjednostek, waży ponad 300 kDa i jest białkiem glikozylowanym. ApoB48 to białko blisko spokrewnione z apoB100, uważa się, że jest jego fragmentem, ale niektórzy autorzy uważają, że jest to produkt transkrypcji i translacji innego genu.

Apolipoproteina C (I, II, III)

Apolipoproteiny CI, C-II i C-III są białkowymi składnikami powierzchni chylomikronów oraz lipoprotein VLDL i HDL. Biorą udział w wielu funkcjach metabolicznych, wśród nich wyróżnia się redystrybucja klas lipoprotein, czyli biorą udział w przemodelowaniu metabolicznym tych struktur.

Apolipoproteina E.

Białka te uczestniczą w tworzeniu chylomikronów, VLDL i HDL. Pełnią wiele funkcji, ale chyba najważniejsze są związane ze stężeniem cholesterolu we krwi i jego transportem do różnych tkanek lub jego eliminacją przez wątrobę.

Wiele typów chorób jest związanych z defektami tej apolipoproteiny, albo poprzez jej syntezę z przekaźników RNA, przez defekty z czynnikami regulującymi jej transkrypcję i translację, albo bezpośrednio przez jej aktywność lub konformację strukturalną.

Jest powiązany z chorobą wieńcową serca, z wrodzonymi wadami odkładania się i akumulacji cholesterolu, a nawet z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera.

Bibliografia

1. Elliott, DA, Weickert, CS i Garner, B. (2010). Apolipoproteiny w mózgu: implikacje dla zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych. Clinical Lipidology, 5 (4), 555–573.
2. Fox, SI (2006). Human Physiology (9th ed.). Nowy Jork, USA: McGraw-Hill Press.
3. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC i Weisgarber, KH (1984). Lipoproteiny osocza: budowa i funkcja apolipoprotein. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
4. Rawn, JD (1998). Biochemia. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
5. Smith, JD (2002). Apolipoproteiny i starzenie się: pojawiające się mechanizmy. Aging Research Reviews, 1, 345–365.