APOLIPOPROTEINA E: CARACTERISTICI, FUNCȚII, BOLI - BIOLOGIE - 2025

Apolipoproteinei E sau ε apolipoproteina , este o parte a apolipoproteinei plasmă a complexelor macromoleculare cunoscute sub numele de lipoproteine, care sunt asociate cu grăsimi , cum ar fi trigliceridelor și colesterolului, care sunt acoperite cu un strat de fosfolipide și alte proteine.

Această apolipoproteină, precum și alte lipoproteine ​​din aceeași clasă, contribuie la stabilizarea și solubilizarea lipoproteinelor (referindu-se la corpurile de lipoproteine), deoarece acestea circulă prin fluxul sanguin.

Structura apolipoproteinei E (Sursa: Jawahar Swaminathan și personalul MSD la Institutul European de Bioinformatică prin Wikimedia Commons)

Datorită participării la lipoproteine, apolipoproteina E are implicații directe asupra conținutului de colesterol și trigliceride în ser, ceea ce înseamnă că este legată de patologiile asociate cu concentrația acestor lipide în sânge.

Apolipoproteinele precum apoE fac parte din diferite tipuri de lipoproteine ​​care, în funcție de densitatea lor plutitoare, sunt clasificate în chilomicroni, particule restante de chilomicron, lipoproteine ​​cu densitate foarte mică (VLDL), densitate intermediară (IDL), densitate mică (LDL) ) și densitate ridicată (HDL).

Concret, apolipoproteina E face parte din componentele proteice ale chilomicronilor, restul de particule de chilomicron, VLDL și HDL. Este sintetizat în ficat, creier, piele, macrofage și organe steroidogene.

caracteristici

Proteina de 299 aminoacizi și mai mult sau mai puțin de 34 kDa în greutate moleculară, este codificată de o genă care aparține familiei genetice apolipoproteice (APO), unde fiecare membru al familiei este compus din unități repetate în loturi de 11 codoni fiecare. .

La om, această genă extrem de polimorfă are trei alele comune și este localizată pe brațul lung al cromozomului 19 și este strâns legată de alte gene din aceeași familie. Este format din 4 exoni și 3 introni care totalizează aproximativ 3.597 nucleotide.

Proteina este sintetizată în principal în țesutul hepatic, dar poate fi găsită și în creier, splină, rinichi, gonade și macrofage.

Schemele diferitelor izoforme pe care le poate prezenta nu sunt numai determinate genetic, ci se datorează și prezenței modificărilor post-translaționale, cum ar fi adăugarea de porții de acid sialic (siailare).

Apariția unor izoforme în raport cu altele a fost implicată în unele condiții patologice, în ciuda faptului că diferențele dintre ele sunt adesea la fel de simple ca înlocuirile de aminoacizi.

Structura

Ca și celelalte apolipoproteine, apolipoproteina E are o structură foarte ordonată. Este alcătuit din elicele alfa, care este prevăzut din analiza secvenței sale de aminoacizi și verificat prin metode experimentale.

Are un domeniu mare de legare a lipidelor aproape de capătul terminal al carboxilului și este secretat cu cantități mari de reziduuri de acid sialic, care sunt îndepărtate progresiv prin mecanisme complexe.

Caracteristici

Funcția principală a apolipoproteinei E, precum și a multor alte variante de apolipoproteine ​​este de a menține integritatea structurală a lipoproteinelor în metabolismul lipidelor.

Funcționează ca un cofactor în reacțiile enzimatice care au loc în corpurile sferice lipoproteine ​​și poate servi ca receptor de suprafață la acestea. Mai exact, apolipoproteina E este crucială pentru formarea lipoproteinelor cu densitate foarte mică (VLDL) și a chilomicronilor.

În transportul și metabolismul colesterolului

Deoarece diferitele izoforme ale apolipoproteinei E acționează diferit cu receptorii celulari specifici pentru lipoproteine, acestea joacă un rol fundamental în reglarea și menținerea nivelului de colesterol circulant.

Apolipoproteina E prezentă în chilomicroni, în particulele restante de chilomicron (după hidroliza trigliceridelor din interiorul lor) și în particule cu densitate foarte mică este asociată cu receptori specifici care le transportă la țesutul hepatic pentru redistribuirea sau eliminarea colesterolului.

Este o proteină determinantă pentru „absorbția” celulară a lipoproteinelor HDL și VLDL, iar la nou-născuți, lipoproteinele HDL cu apoE sunt cele mai abundente.

În legarea lipoproteinelor la factori specifici

Lipoproteinele care conțin ApoE au capacitatea de a se lega de heparină prin aceeași regiune, prin care aceste particule se leagă de receptori, ceea ce pare a avea implicații fiziologice pentru legarea lipoproteinelor la suprafețele endoteliale.

În sistemul imunitar

Suprafața limfocitelor (celulele sistemului imunitar) are un receptor imunoregulator capabil să se lege în mod specific la apolipoproteina E, ceea ce face ca limfocitele să fie rezistente la stimularea mitogenă. Aceasta se traduce prin inhibarea evenimentelor de transformare timpurie necesare activării acestor celule.

Alte funcții

S-a constatat că ApoE și izoformele sale au un impact major asupra longevității și îmbătrânirii.

Boli conexe

Peste un milion de oameni mor în fiecare an în Statele Unite din cauza bolilor cardiovasculare, inclusiv boli coronariene, aritmii cardiace, boli arteriale, cardiomiopatii, defecte de naștere și afecțiuni vasculare, printre altele.

Bolile coronariene sunt cele mai frecvente, iar printre factorii de risc indicate pentru acestea se numără consumul de țigări, nivelurile exagerate de colesterol (asociate atât cu particule în exces de densitate joasă, cât și cu defecte în cantitatea de particule cu densitate ridicată) , hipertensiune arterială, stil de viață sedentar, obezitate și diabet.

Diferite studii au arătat că defectele din locusul de codificare pentru apolipoproteină E și variantele sale corespund între 6% și 40% din factorii de risc pentru boli coronariene, deoarece sunt implicați direct în metabolismul lipidelor și al colesterolului.

Alte boli cu care apoE a fost asociat au legătură cu tulburările neurologice, cum ar fi boala Alzheimer, care sunt asociate cu varianta apoE4 ca factor de risc pentru declinul cognitiv care apare în timpul dezvoltării acestei boli.

ApoE interacționează aparent cu peptida beta-amiloidă, a cărei depunere sub formă de plăci amiloide este esențială pentru stabilirea bolii Alzheimer.

Referințe

1. Chen, J., Li, Q., și Wang, J. (2011). Topologia apolipoproteinei umane E3 reglează în mod unic diferitele sale funcții biologice. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Danesh, J. (2009). Lipide majore, apolipoproteine ​​și risc de afecțiuni vasculare. Asociația Medicală Americană, 302 (18), 1993-2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Apolipoproteina E Polimorfismul și bolile cardiovasculare: o revizuire uriașă. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487–495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, & Weisgraber, KH (2006). Structura apolipoproteinei E: perspective asupra funcției. Tendințe în științele biochimice, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Lipoproteinele plasmatice: structura și funcția apolipoproteinei. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE și funcția cognitivă. Hormoni și comportament, 53, 706–715.