Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Аполипопротеин
PDB 1nfn EBI.jpg
аполипопротеин е3 (апоэ3)
Идентификаторы
СимволАполипопротеин
PfamPF01442
ИнтерПроIPR000074
SCOP21oef / SCOPe / SUPFAM
OPM суперсемейство172
Белок OPM3r2p
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumрезюме структуры

Аполипопротеины - это белки, которые связывают липиды (жирорастворимые вещества, такие как жир и холестерин ) с образованием липопротеинов . Они переносят липиды (и жирорастворимые витамины ) в кровь , спинномозговую жидкость и лимфу .

Липидные компоненты липопротеинов не растворяются в воде. Однако из-за своих детергентоподобных ( амфипатических ) свойств аполипопротеины и другие амфипатические молекулы (например, фосфолипиды ) могут окружать липиды, создавая липопротеиновые частицы, которые сами по себе являются водорастворимыми и, таким образом, могут переноситься циркуляцией воды ( т.е. кровь , лимфа ).

Помимо стабилизации структуры липопротеинов и солюбилизации липидного компонента, аполипопротеины взаимодействуют с рецепторами липопротеинов и транспортными белками липидов, тем самым участвуя в захвате и клиренсе липопротеинов. Они также служат кофакторами ферментов для определенных 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 [ править ]

В транспорте липидов аполипопротеины действуют как структурные компоненты липопротеиновых частиц, лиганды для рецепторов клеточной поверхности и белков транспорта липидов, а также кофакторы для ферментов (например, аполипопротеин C-II для липопротеинлипазы и аполипопротеин AI (apoA1) для лецитин-холестерин ацилтрансферазы ).

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 в первую очередь участвует в обратном транспорте холестерина [4] и абсорбции липидов в кишечнике посредством сборки и секреции хиломикронов. Предполагается, что ApoA-IV, синтезируемый в гипоталамусе, является фактором насыщения, который регулирует потребление пищи грызунами.[5] [6] Аполипопротеин B играет особенно важную роль в транспорте липопротеинов, являясь основным организующим белком многих липопротеинов. [6] Аполипопротеин C-III (apoC3) играет важную роль в метаболизме липидов, специфически регулируя метаболизм липопротеинов, богатых триглицеридами (TRL). [7] 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. [8]

Аполипопротеина Е (ароЕ) играет важную роль в транспорте и поглощение холестерина путем его высокой аффинности взаимодействия с рецепторами липопротеинов,том числе липопротеинов низкой плотности (LDL) рецептора . ApoE является основным липопротеином в центральной нервной системе . Последние данные с APOA1 и арыМ предполагаютчто третичные структуры этих двух членов человеческого сменным аполипопротеина семейства генов связаны. [9] Трехмерная структура домена, связывающего рецептор ЛПНП.apoE указывает на то, что белок образует необычно удлиненный четырехспиральный пучок, который может быть стабилизирован плотно упакованным гидрофобным ядром, которое включает взаимодействия типа лейциновой молнии и многочисленными солевыми мостиками на большей части заряженной поверхности. Основные аминокислоты, важные для связывания рецептора ЛПНП , сгруппированы в поверхностный участок на одной длинной спирали . [10]

Аполипопротеин F (apoF) является одним из второстепенных аполипопротеинов в плазме крови и представляет собой белок, ингибирующий перенос липидов, который ингибирует опосредованный белком перенос холестерилового эфира перенос сложных эфиров холестерина и триглицеридов. [11] [12] Аполипопротеин М (апоМ) участвует в метаболизме липидов и проявляет антиатеросклеротические функции и представлен в липопротеинах высокой плотности (ЛПВП), липопротеинах низкой плотности (ЛПНП) и липопротеинах очень низкой плотности (ЛПОНП). ). [13]

Классы [ править ]

Есть несколько классов аполипопротеинов и несколько подклассов:

  • аполипопротеин А ( апоА1 , апоА2 , апоА4 и аполипопротеин АВ (апоА5) )
  • аполипопротеин B (апо B48 и апо B100)
  • аполипопротеин C (апо CI , апо C-II , апо C-III и апо C-IV )
  • аполипопротеин D
  • аполипопротеин E
  • аполипопротеин F
  • аполипопротеин H
  • аполипопротеин L
  • аполипопротеин М
  • аполипопротеин ( а )

Обмениваемые аполипопротеины (апоА, апоС и апоЕ) имеют одинаковую геномную структуру и являются членами мультигенного семейства, которое, вероятно, произошло от общего предкового гена . ApoA1 и ApoA4 являются частью кластера генов APOA1 / C3 / A4 / A5 на хромосоме 11 . [14]

Были описаны сотни генетических полиморфизмов аполипопротеинов, и многие из них изменяют свою структуру и функцию.

Синтез и регулирование [ править ]

Синтез аполипопротеина в кишечнике регулируется в основном содержанием жира в пище.

Синтез аполипопротеина в печени контролируется множеством факторов, включая состав рациона, гормоны ( инсулин , глюкагон , тироксин , эстрогены , андрогены ), потребление алкоголя и различные лекарства ( статины , ниацин и фиброевые кислоты ). ApoB представляет собой интегральный апопротеин, тогда как другие - периферические апопротеины.

Синтез аполипопротеина, такого как апоА4, в гипоталамусе включает интеграцию сигналов для регуляции приема пищи [15], которая регулируется блуждающим нервом и холецистокинином . [16]

Болезнь [ править ]

Было высказано предположение, что аполипопротеин участвует в нескольких типах заболеваний и дисфункций.

Уровень аполипопротеина CI (апоС1) повышается у пациентов с нейропатической болью и фибромиалгией, что предполагает, что он играет важную роль в возникновении этих состояний. [17]

Аполипопротеин C-III (апоС3) является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Накопление TRL в плазме, вызванное повышенным уровнем апоС-III, приводит к гипертриглицеридемии. [18]

Уровень аполипопротеина D (apoD) повышается в нервной системе с большим количеством неврологических расстройств, включая болезнь Альцгеймера, шизофрению и инсульт. [19]

Аполипопротеин Е (апоЕ) вовлечен в развитие деменции и болезни Альцгеймера . [20]

Аполипопртоин (а) (апо (а)) является компонентом липопротеина (а) (Lp (a)), а повышенный уровень Lp (a) в плазме является наследственным, независимым и, возможно, причинным фактором риска атеросклеротического сердечно-сосудистого заболевания (ASCVD). . [21] Богатые холестерином липопротеины, содержащие апоВ, также участвуют в патогенезе ASCVD.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Рамасами I (декабрь 2014). «Последние достижения в физиологическом метаболизме липопротеинов». Клиническая химия и лабораторная медицина . 52 (12): 1695–727. DOI : 10,1515 / КУ-2013-0358 . PMID  23940067 . S2CID  6925754 .
  2. ^ Wrensch F, Crouchet E, Ligat G, Zeisel MB, Keck ZY, Foung SK и др. (2018). «Взаимодействие вируса гепатита С (ВГС) и аполипопротеина и уклонение от иммунитета и их влияние на дизайн вакцины против ВГС» . Границы иммунологии . 9 : 1436. DOI : 10.3389 / fimmu.2018.01436 . PMC 6021501 . PMID 29977246 .  
  3. ^ фон Зихлински A, Уильямс M, McCormick S, Kleffmann T (июнь 2014 г.). «Абсолютное количественное определение аполипопротеинов и ассоциированных белков на липопротеинах плазмы человека». Журнал протеомики . 106 : 181–90. DOI : 10.1016 / j.jprot.2014.04.030 . PMID 24780726 . 
  4. ^ Стейнмец А, Barbaras R, Ghalim Н, Clavey В, Fruchart JC, Ailhaud G (май 1990 г.). «Человеческий аполипопротеин A-IV связывается с участками рецептора аполипопротеина AI / A-II и способствует оттоку холестерина из жировых клеток». Журнал биологической химии . 265 (14): 7859–63. PMID 2159462 . 
  5. ^ Лю М., Дои Т., Шен Л., Вудс СК, Сили Р.Дж., Чжэн С. и др. (Май 2001 г.). «Белок сытости кишечника аполипопротеин AIV синтезируется и регулируется в гипоталамусе крысы». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 280 (5): R1382-7. DOI : 10.1152 / ajpregu.2001.280.5.R1382 . PMID 11294757 . 
  6. ^ a b Рамасами I (декабрь 2014 г.). «Последние достижения в физиологическом метаболизме липопротеинов». Клиническая химия и лабораторная медицина . 52 (12): 1695–727. DOI : 10,1515 / КУ-2013-0358 . PMID 23940067 . S2CID 6925754 .  
  7. ^ Уи Е.М., Barrett PH, Chan DC, Watts GF (май 2008). «Аполипопротеин C-III: понимание возникающего фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний». Клиническая наука . 114 (10): 611–24. DOI : 10,1042 / CS20070308 . PMID 18399797 . 
  8. ^ Dassati S, Вальднер A, Schweigreiter R (июль 2014). «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 . PMC 3988949 . PMID 24612673 .  
  9. Перейти ↑ Saito H, Lund-Katz S, Phillips MC (июль 2004 г.). «Вклад доменной структуры и взаимодействия липидов в функциональность обменных аполипопротеинов человека». Прогресс в исследованиях липидов . 43 (4): 350–80. DOI : 10.1016 / j.plipres.2004.05.002 . PMID 15234552 . 
  10. ^ Вильсон С, Уордел М.Р., Weisgraber КН, Mahley RW, Агард Д.А. (июнь 1991). «Трехмерная структура домена связывания рецептора ЛПНП аполипопротеина Е человека». Наука . 252 (5014): 1817–22. Bibcode : 1991Sci ... 252.1817W . DOI : 10.1126 / science.2063194 . PMID 2063194 . 
  11. Перейти ↑ Wang X, Driscoll DM, Morton RE (январь 1999 г.). «Молекулярное клонирование и экспрессия белка-ингибитора переноса липидов обнаруживает его идентичность с аполипопротеином F» . Журнал биологической химии . 274 (3): 1814–20. DOI : 10.1074 / jbc.274.3.1814 . PMID 9880564 . 
  12. ^ Корен E, МакКонати WJ, Алаупович P (октябрь 1982). «Выделение и характеристика простых и сложных липопротеинов, содержащих аполипопротеин F, из плазмы человека». Биохимия . 21 (21): 5347–51. DOI : 10.1021 / bi00264a035 . PMID 6816269 . 
  13. ↑ Хуан Л.З., Гао Д.Л., Пу Ц., Чжан П.Х., Ван Л.З., Фэн Г., Чжан Ю. (август 2015 г.). «Аполипопротеин М: прогресс исследований, регуляция и метаболические функции (обзор)» . Отчеты по молекулярной медицине . 12 (2): 1617–24. DOI : 10.3892 / mmr.2015.3658 . PMID 25901639 . 
  14. ^ Фуллертон С.М., Бьюкенен А.В., Сонпар В.А., Тейлор С.Л., Смит Д.Д., Карлсон С.С. и др. (Июнь 2004 г.). «Эффекты масштаба: вариации в кластере генов APOA1 / C3 / A4 / A5». Генетика человека . 115 (1): 36–56. DOI : 10.1007 / s00439-004-1106-х . PMID 15108119 . S2CID 24857340 .  
  15. ^ Лю М., Дои Т., Шен Л., Вудс СК, Сили Р.Дж., Чжэн С. и др. (Май 2001 г.). «Белок сытости кишечника аполипопротеин AIV синтезируется и регулируется в гипоталамусе крысы». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 280 (5): R1382-7. DOI : 10.1152 / ajpregu.2001.280.5.R1382 . PMID 11294757 . 
  16. ^ Lo CC, Langhans W, Georgievsky M, Arnold M, Caldwell JL, Cheng S и др. (Декабрь 2012 г.). «Аполипопротеин AIV требует холецистокинина и блуждающих нервов для подавления приема пищи» . Эндокринология . 153 (12): 5857–65. DOI : 10.1210 / en.2012-1427 . PMC 3512075 . PMID 23027805 .  
  17. ^ Линд, Энн-Ли; Просто, Дэвид; Микус, Мария; Фредолини, Клаудиа; Иоанну, Марина; Гердле, Бьёрн; Гафури, Биджар; Бэкрид, Эммануэль; Танум, Ларс (15.10.2019). «Установлено, что уровни аполипопротеина C1 и аутотаксина в спинномозговой жидкости связаны с невропатической болью и фибромиалгией» . Журнал исследований боли . 12 : 2875–2889. DOI : 10,2147 / jpr.s215348 . PMC 6800548 . PMID 31686904 .  
  18. Перейти ↑ Chan DC, Chen MM, Ooi EM, Watts GF (май 2008 г.). «Азбука аполипопротеина C-III: новый клинически полезный фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний?». Международный журнал клинической практики . 62 (5): 799–809. DOI : 10.1111 / j.1742-1241.2007.01678.x . PMID 18201179 . 
  19. ^ Dassati S, Вальднер A, Schweigreiter R (июль 2014). «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 . PMC 3988949 . PMID 24612673 .  
  20. ↑ Chang TY, Yamauchi Y, Hasan MT, Chang C (декабрь 2017 г.). «Клеточный гомеостаз холестерина и болезнь Альцгеймера» . Журнал липидных исследований . 58 (12): 2239–2254. DOI : 10.1194 / jlr.R075630 . PMC 5711498 . PMID 28298292 .  
  21. ↑ Wu MF, Xu KZ, Guo YG, Yu J, Wu Y, Lin LM (октябрь 2019 г.). «Липопротеин (а) и атеросклеротическое сердечно-сосудистое заболевание: текущее понимание и перспективы на будущее». Сердечно-сосудистые препараты и терапия . 33 (6): 739–748. DOI : 10.1007 / s10557-019-06906-9 . PMID 31655942 . S2CID 204886420 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор HuGENet
  • Мутации и информация аполипопротеина AI
  • https://patient.info/doctor/apolipoproteins
Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR000074