- ลักษณะเฉพาะ
- โครงสร้าง
- คุณสมบัติ
- ในการขนส่งและการเผาผลาญคอเลสเตอรอล
- ในการจับไลโปโปรตีนกับปัจจัยเฉพาะ
- ในระบบภูมิคุ้มกัน
- ฟังก์ชั่นอื่น ๆ
- โรคที่เกี่ยวข้อง
- อ้างอิง
apolipoprotein Eหรือε apolipoproteinเป็นส่วนหนึ่งของพลาสม่า apolipoprotein คอมเพล็กซ์โมเลกุลที่รู้จักกันเป็น lipoproteins ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับไขมันเช่นไตรกลีเซอไรด์และคอเลสเตอรอลซึ่งจะถูกเคลือบด้วยชั้นของ phospholipids และโปรตีนอื่น ๆ
apolipoprotein นี้เช่นเดียวกับไลโปโปรตีนอื่น ๆ ในระดับเดียวกันมีส่วนช่วยในการคงตัวและการละลายของไลโปโปรตีน (หมายถึงไลโปโปรตีนในร่างกาย) เมื่อไหลเวียนผ่านกระแสเลือด
โครงสร้างของ Apolipoprotein E (ที่มา: Jawahar Swaminathan และเจ้าหน้าที่ MSD ที่ European Bioinformatics Institute ผ่าน Wikimedia Commons)
เนื่องจากการมีส่วนร่วมในไลโปโปรตีน apolipoprotein E มีผลโดยตรงต่อเนื้อหาของคอเลสเตอรอลและไตรกลีเซอไรด์ในซีรั่มซึ่งหมายความว่ามันเกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของไขมันเหล่านี้ในเลือด
Apolipoproteins เช่น apoE เป็นส่วนหนึ่งของไลโปโปรตีนประเภทต่างๆซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาแน่นที่ลอยตัวจะถูกจัดประเภทเป็น chylomicrons อนุภาคไคโลไมรอนที่เหลืออยู่ไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำมาก (VLDL) ความหนาแน่นปานกลาง (IDL) ความหนาแน่นต่ำ (LDL) ) และความหนาแน่นสูง (HDL)
โดยเฉพาะ apolipoprotein E เป็นส่วนหนึ่งของส่วนประกอบโปรตีนของ chylomicrons ของอนุภาค chylomicron ที่เหลือของ VLDL และ HDL มันถูกสังเคราะห์ในตับสมองผิวหนังมาโครฟาจและอวัยวะสเตียรอยด์
ลักษณะเฉพาะ
โปรตีนของกรดอะมิโน 299 ชนิดและน้ำหนักโมเลกุลมากกว่าหรือน้อยกว่า 34 kDa ถูกเข้ารหัสโดยยีนที่อยู่ในตระกูลพันธุกรรม apolipoprotein (APO) ซึ่งสมาชิกแต่ละคนในครอบครัวประกอบด้วยหน่วยที่ทำซ้ำในชุดละ 11 โคดอน .
ในมนุษย์ยีนที่มีความหลากหลายสูงนี้มีอัลลีลที่พบบ่อยสามอัลลีลและอยู่ที่แขนยาวของโครโมโซม 19 และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับยีนอื่น ๆ ในตระกูลเดียวกัน ประกอบด้วย 4 เอ็กซอนและ 3 อินตรอนซึ่งรวมประมาณ 3,597 นิวคลีโอไทด์
โปรตีนถูกสังเคราะห์ในเนื้อเยื่อตับเป็นหลัก แต่ยังสามารถพบได้ในสมองม้ามไตอวัยวะสืบพันธุ์และแมคโครฟาจ
รูปแบบของไอโซฟอร์มที่แตกต่างกันที่สามารถนำเสนอนั้นไม่เพียง แต่ถูกกำหนดโดยพันธุกรรมเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการมีการดัดแปลงหลังการแปลเช่นการเติมบางส่วนของกรดเซียลิก (sialylation)
การเกิดไอโซฟอร์มบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับคนอื่นมีส่วนเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขทางพยาธิวิทยาบางอย่างแม้ว่าความแตกต่างระหว่างพวกเขามักจะง่ายพอ ๆ กับการทดแทนกรดอะมิโน
โครงสร้าง
เช่นเดียวกับ apolipoproteins อื่น ๆ apolipoprotein E มีโครงสร้างที่ได้รับคำสั่งอย่างมาก ประกอบด้วยอัลฟาเฮลิซซึ่งทำนายจากการวิเคราะห์ลำดับกรดอะมิโนและตรวจสอบโดยวิธีการทดลอง
มีโดเมนที่จับกับไขมันขนาดใหญ่ใกล้กับปลายขั้วคาร์บอกซิลและถูกหลั่งออกมาพร้อมกับสารตกค้างของกรดเซียลิกจำนวนมากซึ่งจะถูกกำจัดออกไปเรื่อย ๆ ผ่านกลไกที่ซับซ้อน
คุณสมบัติ
หน้าที่หลักของ apolipoprotein E เช่นเดียวกับสายพันธุ์อื่น ๆ ของ apolipoprotein คือการรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของไลโปโปรตีนในการเผาผลาญไขมัน
มันทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วมในปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เกิดขึ้นในร่างกายทรงกลมไลโปโปรตีนและสามารถทำหน้าที่เป็นตัวรับพื้นผิวของสิ่งเหล่านี้ โดยเฉพาะ apolipoprotein E มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (VLDL) และไคโลมิตรอน
ในการขนส่งและการเผาผลาญคอเลสเตอรอล
เนื่องจากไอโซฟอร์มที่แตกต่างกันของ apolipoprotein E ทำหน้าที่แตกต่างกันกับตัวรับเซลล์เฉพาะสำหรับไลโปโปรตีนจึงมีบทบาทพื้นฐานในการควบคุมและรักษาระดับคอเลสเตอรอลที่หมุนเวียน
apolipoprotein E ที่มีอยู่ใน chylomicrons ในอนุภาคของ chylomicron ที่เหลืออยู่ (หลังจากไฮโดรไลซิสของไตรกลีเซอไรด์ในภายใน) และในอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่ำมากจะเกี่ยวข้องกับตัวรับเฉพาะที่ขนส่งไปยังเนื้อเยื่อตับเพื่อ การกระจายหรือกำจัดคอเลสเตอรอล
เป็นโปรตีนที่กำหนดสำหรับ "การดูดซึม" ของเซลล์ทั้ง HDL และ VLDL lipoproteins และในทารกแรกเกิดไลโปโปรตีน HDL ที่มีเอโพอีจะมีมากที่สุด
ในการจับไลโปโปรตีนกับปัจจัยเฉพาะ
ไลโปโปรตีนที่มีส่วนประกอบของ ApoE มีความสามารถในการจับกับเฮปารินผ่านบริเวณเดียวกันโดยที่อนุภาคเหล่านี้จับกับตัวรับซึ่งดูเหมือนว่าจะมีผลทางสรีรวิทยาต่อการจับไลโปโปรตีนกับพื้นผิวบุผนังหลอดเลือด
ในระบบภูมิคุ้มกัน
พื้นผิวของลิมโฟไซต์ (เซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน) มีตัวรับภูมิคุ้มกันที่สามารถจับกับ apolipoprotein E โดยเฉพาะทำให้เซลล์เม็ดเลือดขาวทนต่อการกระตุ้นแบบไมโทเจนิก สิ่งนี้แปลเป็นการยับยั้งเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงในช่วงต้นที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้นเซลล์เหล่านี้
ฟังก์ชั่นอื่น ๆ
พบว่า ApoE และไอโซฟอร์มมีผลกระทบอย่างมากต่อการมีอายุยืนยาวและความชราภาพ
โรคที่เกี่ยวข้อง
ในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตมากกว่าหนึ่งล้านคนในสหรัฐอเมริกาเนื่องจากโรคหัวใจและหลอดเลือดรวมถึงโรคหลอดเลือดหัวใจภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะโรคหลอดเลือดหัวใจโรคหัวใจความผิดปกติที่เกิดและภาวะหลอดเลือดเป็นต้น
โรคหลอดเลือดหัวใจเป็นโรคที่พบบ่อยที่สุดและปัจจัยเสี่ยงที่บ่งชี้สำหรับสิ่งเหล่านี้ ได้แก่ การบริโภคบุหรี่ระดับคอเลสเตอรอลที่สูงเกินจริง (เกี่ยวข้องกับอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่ำมากเกินไปและข้อบกพร่องในปริมาณอนุภาคที่มีความหนาแน่นสูง) , ความดันโลหิตสูง, การใช้ชีวิตประจำวัน, โรคอ้วนและโรคเบาหวาน
การศึกษาที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องในตำแหน่งการเข้ารหัสสำหรับ apolipoprotein E และตัวแปรนั้นสอดคล้องกับ 6% ถึง 40% ของปัจจัยเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจเนื่องจากมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับการเผาผลาญไขมันและคอเลสเตอรอล
โรคอื่น ๆ ที่มี apoE เกี่ยวข้องเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของระบบประสาทเช่นโรคอัลไซเมอร์ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวแปร apoE4 ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อการลดลงของความรู้ความเข้าใจที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาของโรคนี้
เห็นได้ชัดว่า ApoE มีปฏิกิริยากับเบต้าอะไมลอยด์เปปไทด์ซึ่งการสะสมในรูปของแผ่นอะไมลอยด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเกิดโรคอัลไซเมอร์
อ้างอิง
- Chen, J. , Li, Q. , & Wang, J. (2011). โทโพโลยีของ apolipoprotein E3 ของมนุษย์ควบคุมการทำงานทางชีววิทยาที่หลากหลายโดยเฉพาะ PNAS, 108 (15744), 2-7.
- Danesh, J. (2009). ไขมันส่วนใหญ่ Apolipoproteins และความเสี่ยงของโรคหลอดเลือด American Medical Association, 302 (18), 1993–2000
- Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G. , Thompson, DM, & Stewart, KE (2002) Apolipoprotein E Polymorphism และโรคหัวใจและหลอดเลือด: รีวิว HuGE American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487–495
- Hatters, DM, Peters-Libeu, CA และ Weisgraber, KH (2006) โครงสร้าง Apolipoprotein E: ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับฟังก์ชัน แนวโน้มทางชีวเคมี, 31 (8), 445-454.
- Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984) ไลโปโปรตีนในพลาสมา: โครงสร้างและหน้าที่ของ apolipoprotein วารสารการวิจัยไขมัน 25, 1277–1294
- Raber, J. (2008). AR, apoE และฟังก์ชันการรับรู้ ฮอร์โมนและพฤติกรรม, 53, 706–715