Аполипопротеин
| Аполипопротеин | |||
|---|---|---|---|
 Аполипопротеин е3 (Apoe3) | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Аполипопротеин | ||
| Пфам | PF01442 | ||
| ИнтерПро | IPR000074 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1oef / SCOPe / СУПФАМ | ||
| Суперсемейство OPM | 172 | ||
| белок OPM | 3р2п | ||
| |||
Аполипопротеины — это белки , которые связывают липиды (маслорастворимые вещества, такие как жиры, холестерин и жирорастворимые витамины ) с образованием липопротеинов . Они транспортируют липиды в крови , спинномозговой жидкости и лимфе .
Липидные компоненты липопротеинов нерастворимы в воде. Однако из-за своих детергентоподобных ( амфипатических ) свойств аполипопротеины и другие амфипатические молекулы (такие как фосфолипиды ) могут окружать липиды, создавая липопротеиновую частицу, которая сама по себе водорастворима и, таким образом, может переноситься через жидкости организма (т.е. кровь, лимфа).
Помимо стабилизации структуры липопротеинов и солюбилизации липидного компонента, аполипопротеины взаимодействуют с липопротеиновыми рецепторами и белками-переносчиками липидов, тем самым участвуя в захвате и клиренсе липопротеинов. Они также служат ферментными кофакторами для специфических ферментов, участвующих в метаболизме липопротеинов. [ 1 ]
Аполипопротеины также используются вирусом гепатита С (ВГС) для обеспечения проникновения, сборки и передачи вируса. Они играют роль в вирусном патогенезе и уклонении вируса от нейтрализующих антител. [ 2 ]
Функции
[ редактировать ]Различные липопротеины содержат разные классы аполипопротеинов, которые влияют на их функцию.
Аполипопротеин AI (апоА1) является основным структурным белковым компонентом липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), хотя он присутствует в других липопротеинах в меньших количествах. [ 3 ] Аполипопротеин A-IV (апоА4) присутствует в хиломикронах , липопротеинах очень низкой плотности (ЛПОНП) и ЛПВП. Считается, что он действует главным образом на обратный транспорт холестерина. [ 4 ] и всасывание липидов в кишечнике посредством сборки и секреции хиломикронов. Предполагается, что ApoA-IV, синтезируемый в гипоталамусе, является фактором насыщения, регулирующим потребление пищи грызунами. [ 5 ] [ 1 ]
Аполипопротеин B играет особенно важную роль в транспорте липопротеинов, являясь основным организующим белком многих липопротеинов. [ 1 ]
Аполипопротеин C-III (apoC3) играет важную роль в липидном обмене, специфично регулируя метаболизм липопротеинов, богатых триглицеридами (TRL). [ 6 ]
Аполипопротеин D (apoD) представляет собой растворимый белок-носитель липофильных молекул в нейронах и глиальных клетках центральной и периферической нервной системы, и apoD также может модулировать стабильность и статус окисления этих молекул. [ 7 ]
Аполипопротеин Е (апоЕ) играет важную роль в транспорте и поглощении холестерина благодаря своему высокоаффинному взаимодействию с рецепторами липопротеинов, включая липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) рецептор . АроЕ является основным липопротеином центральной нервной системы . Недавние результаты исследований апоА1 и апоЕ позволяют предположить, что третичные структуры этих двух членов человека обменных аполипопротеинов семейства генов родственны. [ 8 ] Трехмерная структура апоЕ , связывающего рецептор ЛПНП домена , указывает на то, что белок образует необычно удлиненный пучок из четырех спиралей, который может быть стабилизирован плотно упакованным гидрофобным ядром , включающим взаимодействия типа лейциновой застежки-молнии , а также многочисленными солевыми мостиками на преимущественно заряженная поверхность. Основные аминокислоты, важные для рецептора связывания ЛПНП , сгруппированы в поверхностный участок одной длинной спирали . [ 9 ]
Аполипопротеин F (apoF) является одним из второстепенных аполипопротеинов в плазме крови и представляет собой белок, ингибирующий перенос липидов, который ингибирует перенос эфиров холестерина и триглицеридов, опосредованный белком-переносчиком эфира холестерина. [ 10 ] [ 11 ]
Аполипопротеин М (апоМ) участвует в липидном обмене и проявляет антиатеросклеротические функции и представлен липопротеинами высокой плотности (ЛПВП), липопротеинами низкой плотности (ЛПНП) и липопротеинами очень низкой плотности (ЛПОНП). [ 12 ]
Классы
[ редактировать ]Существует несколько классов аполипопротеинов и несколько подклассов:
- Аполипопротеин А ( Apo-AI , Apo-A2 , Apo-A4 и Apo-A5 ) [ а ]
- Аполипопротеин B (Apo-B48 и Apo B-100) [ б ]
- Аполипопротеин C ( ApoC-I , апо ApoC-II , апо ApoC-III и ApoC-IV ) [ а ]
- Аполипопротеин D
- Аполипопротеин Е
- Аполипопротеин F
- Аполипопротеин H – неправильное название [ 13 ]
- Аполипопротеин L
- Аполипопротеин М
- Аполипопротеин(а)
Заменяемые аполипопротеины (апоА, апоС и апоЕ) имеют одинаковую геномную структуру и являются членами мультигенного семейства, которое, вероятно, произошло от общего предкового гена . Apo-AI и ApoA4 являются частью кластера генов APOA1/C3/A4/A5 на хромосоме 11 . [ 14 ]
Описаны сотни генетических полиморфизмов аполипопротеинов, многие из которых изменяют их структуру и функцию.
Эволюция
[ редактировать ]Кластер обменных аполипротеинов хорошо консервативен у позвоночных . [ 15 ] Семья диверсифицировалась за счет дупликации, при этом предковый ген наиболее похож на ApoC1. [ 16 ]
Помимо позвоночных, белки, подобные обменным ApoA/C/E и необменным Apo-B, обнаружены у широкого круга животных и хоанофлагеллят . Это говорит о том, что у предкового животного уже есть оба вида аполипопротеинов. у членистоногих В частности, аполипопротеины, несущие диацилглицерин , известны как аполипофорины , причем ApoA/C/E-подобный белок известен как аполипофорин III , а Apo-B-подобный белок известен как аполипофорин I/II . [ 16 ]
Синтез и регуляция
[ редактировать ]Синтез аполипопротеина в кишечнике регулируется главным образом содержанием жиров в рационе.
Синтез аполипопротеина в печени контролируется множеством факторов, включая состав диеты, гормоны ( инсулин , глюкагон , тироксин , эстрогены , андрогены ), употребление алкоголя и различные лекарства ( статины , ниацин и фибриновая кислота ). ApoB представляет собой интегральный апопротеин, тогда как остальные представляют собой периферические апопротеины.
Синтез аполипопротеина, такого как ApoA4, в гипоталамусе включает интеграцию сигналов регуляции потребления пищи. [ 5 ] который регулируется блуждающим нервом и холецистокинином . [ 17 ]
Болезнь
[ редактировать ]Было высказано предположение, что аполипопротеин участвует в нескольких типах заболеваний и дисфункций.
Уровень ApoC1 увеличивается у пациентов с нейропатической болью и фибромиалгией, что позволяет предположить, что он играет важную роль в возникновении этих состояний. [ 18 ]
ApoC3 является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Накопление TRL в плазме, вызванное повышенным уровнем апоС-III, приводит к гипертриглицеридемии. [ 19 ]
Уровень АпоД повышается в нервной системе при большом количестве неврологических расстройств, включая болезнь Альцгеймера, шизофрению и инсульт. [ 7 ]
ApoE вовлечен в развитие деменции и болезни Альцгеймера . [ 20 ]
Апо(а) является компонентом липопротеина(а) (Лп(а)) и повышенный уровень Лп(а) в плазме является наследственным, независимым и, возможно, причинным фактором риска развития атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний (АСССЗ). [ 21 ] Богатые холестерином апоВ-содержащие липопротеины также участвуют в патогенезе АСССЗ.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Для обозначения членов семейства генов могут использоваться как римские, так и арабские цифры. Например, апоА5 также известен как апо AV.
- ^ Изоформы одного и того же гена методом альтернативного сплайсинга .
- ^ Jump up to: а б с Рамасами I (декабрь 2014 г.). «Последние достижения в области физиологического метаболизма липопротеинов» . Клиническая химия и лабораторная медицина . 52 (12): 1695–727. дои : 10.1515/cclm-2013-0358 . ПМИД 23940067 . S2CID 6925754 .
- ^ Ренш Ф., Краше Э., Лигат Г., Зейзель М.Б., Кек З.Ю., Фунг С.К. и др. (2018). «Взаимодействие вируса гепатита С (ВГС) с аполипопротеинами и уклонение от иммунитета и их влияние на разработку вакцины против ВГС» . Границы в иммунологии . 9 : 1436. дои : 10.3389/fimmu.2018.01436 . ПМК 6021501 . ПМИД 29977246 .
- ^ фон Зихлински А., Уильямс М., Маккормик С., Клеффманн Т. (июнь 2014 г.). «Абсолютное количественное определение аполипопротеинов и связанных с ними белков липопротеинов плазмы человека». Журнал протеомики . 106 : 181–90. дои : 10.1016/j.jprot.2014.04.030 . ПМИД 24780726 .
- ^ Стейнмец А., Барбарас Р., Галим Н., Клави В., Фрюхарт Дж. К., Айо Дж. (май 1990 г.). «Человеческий аполипопротеин A-IV связывается с рецепторными участками аполипопротеина AI/A-II и способствует оттоку холестерина из жировых клеток» . Журнал биологической химии . 265 (14): 7859–63. дои : 10.1016/S0021-9258(19)39010-6 . ПМИД 2159462 .
- ^ Jump up to: а б Лю М., Дой Т., Шен Л., Вудс С.К., Сили Р.Дж., Чжэн С. и др. (май 2001 г.). «Белок кишечного насыщения аполипопротеин AIV синтезируется и регулируется в гипоталамусе крыс». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 280 (5): Р1382-7. дои : 10.1152/ajpregu.2001.280.5.R1382 . ПМИД 11294757 .
- ^ Оой Э.М., Барретт П.Х., Чан, округ Колумбия, Уоттс Г.Ф. (май 2008 г.). «Аполипопротеин C-III: понимание нового сердечно-сосудистого фактора риска». Клиническая наука . 114 (10): 611–24. дои : 10.1042/CS20070308 . ПМИД 18399797 .
- ^ Jump up to: а б Дассати С., Вальднер А., Швайгрейтер Р. (июль 2014 г.). «Аполипопротеин D занимает центральное место в стрессовой реакции стареющего и дегенеративного мозга» . Нейробиология старения . 35 (7): 1632–42. doi : 10.1016/j.neurobiolaging.2014.01.148 . ПМЦ 3988949 . ПМИД 24612673 .
- ^ Сайто Х., Лунд-Кац С., Филлипс MC (июль 2004 г.). «Вклад доменной структуры и липидного взаимодействия в функциональность обменных аполипопротеинов человека». Прогресс в исследованиях липидов . 43 (4): 350–80. дои : 10.1016/j.plipres.2004.05.002 . ПМИД 15234552 .
- ^ Уилсон С., Уорделл М.Р., Вайсграбер К.Х., Махли Р.В., Агард Д.А. (июнь 1991 г.). «Трехмерная структура домена, связывающего рецептор ЛПНП человеческого аполипопротеина Е». Наука . 252 (5014): 1817–22. Бибкод : 1991Sci...252.1817W . дои : 10.1126/science.2063194 . ПМИД 2063194 .
- ^ Ван X, Дрисколл Д.М., Мортон Р.Э. (январь 1999 г.). «Молекулярное клонирование и экспрессия белка-ингибитора переноса липидов выявили его идентичность с аполипопротеином F» . Журнал биологической химии . 274 (3): 1814–20. дои : 10.1074/jbc.274.3.1814 . ПМИД 9880564 .
- ^ Корен Э., МакКонати В.Дж., Алаупович П. (октябрь 1982 г.). «Выделение и характеристика простых и сложных липопротеинов, содержащих аполипопротеин F, из плазмы человека». Биохимия . 21 (21): 5347–51. дои : 10.1021/bi00264a035 . ПМИД 6816269 .
- ^ Хуан Л.З., Гао Дж.Л., Пу С., Чжан П.Х., Ван Л.З., Фэн Г., Чжан Ю. (август 2015 г.). «Аполипопротеин М: прогресс исследований, регуляция и метаболические функции (обзор)» . Отчеты о молекулярной медицине . 12 (2): 1617–24. дои : 10.3892/ммр.2015.3658 . ПМИД 25901639 .
- ^ Агар С., де Гроот П.Г., Левелс Дж.Х., Маркварт Дж.А., Мейерс Дж.К. (январь 2009 г.). «Бета2-гликопротеин I неправильно назван аполипопротеином H» . Журнал тромбозов и гемостаза . 7 (1): 235–6. дои : 10.1111/j.1538-7836.2008.03223.x . ПМИД 19017258 . S2CID 43329586 .
- ^ Фуллертон С.М., Бьюкенен А.В., Сонпар В.А., Тейлор С.Л., Смит Дж.Д., Карлсон К.С. и др. (июнь 2004 г.). «Эффект масштаба: вариации в кластере генов APOA1/C3/A4/A5». Генетика человека . 115 (1): 36–56. дои : 10.1007/s00439-004-1106-x . ПМИД 15108119 . S2CID 24857340 .
- ^ Бабин П.Дж., Тисс С., Дурлиат М., Андре М., Акименко М.А., Тисс Б. (август 1997 г.). «Оба гена аполипопротеина E и AI присутствуют у позвоночных немлекопитающих и высоко экспрессируются во время эмбрионального развития» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (16): 8622–7. Бибкод : 1997PNAS...94.8622B . дои : 10.1073/pnas.94.16.8622 . ПМК 23048 . ПМИД 9238027 .
- ^ Jump up to: а б Хюббе П., Римбах Г. (август 2017 г.). «Эволюция изоформ человеческого аполипопротеина E (APOE): структура гена, функция белка и взаимодействие с диетическими факторами». Обзоры исследований старения . 37 : 146–161. дои : 10.1016/J.arr.2017.06.002 . ПМИД 28647612 . S2CID 3758905 .
- ^ Ло CC, Ланганс В., Георгиевский М., Арнольд М., Колдуэлл Дж.Л., Ченг С. и др. (декабрь 2012 г.). «Аполипопротеин AIV требует холецистокинина и блуждающего нерва для подавления приема пищи» . Эндокринология . 153 (12): 5857–65. дои : 10.1210/en.2012-1427 . ПМК 3512075 . ПМИД 23027805 .
- ^ Линд, Энн-Ли; Просто, Дэвид; Микус, Мария; Фредолини, Клаудия; Иоанну, Марина; Гердле, Бьёрн; Гафури, Биджар; Бекрид, Эммануэль; Танум, Ларс (15 октября 2019 г.). «Обнаружено, что уровни аполипопротеина C1 и аутотаксина в СМЖ связаны с нейропатической болью и фибромиалгией» . Журнал исследований боли . 12 : 2875–2889. дои : 10.2147/jpr.s215348 . ПМК 6800548 . ПМИД 31686904 .
- ^ Чан, округ Колумбия, Чен М.М., Оой Э.М., Уоттс Г.Ф. (май 2008 г.). «Азбука аполипопротеина C-III: новый клинически полезный фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний?» . Международный журнал клинической практики . 62 (5): 799–809. дои : 10.1111/j.1742-1241.2007.01678.x . ПМИД 18201179 . S2CID 34553066 .
- ^ Чанг Т.Я., Ямаути Ю., Хасан М.Т., Чанг С. (декабрь 2017 г.). «Клеточный гомеостаз холестерина и болезнь Альцгеймера» . Журнал исследований липидов . 58 (12): 2239–2254. doi : 10.1194/jlr.R075630 . ПМЦ 5711498 . ПМИД 28298292 .
- ^ Ву М.Ф., Сюй К.З., Го Ю.Г., Юй Дж, Ву Ю, Линь Л.М. (октябрь 2019 г.). «Липопротеин (а) и атеросклеротические сердечно-сосудистые заболевания: современное понимание и перспективы на будущее». Сердечно-сосудистые препараты и терапия . 33 (6): 739–748. дои : 10.1007/s10557-019-06906-9 . ПМИД 31655942 . S2CID 204886420 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Обзор HuGENet
- Мутации аполипопротеина AI и информация
- Аполипопротеины. Апо А1, В, С2. Информация об аполипопротеинах
Липиды : метаболизм липопротеиновых частиц . |
|---|
