Кіріспе
Дене сұйықтықтарында липидтерді тасымалдау үшін оларды байланыстыратын ақуыздар. Аполипопротеиндер – липидтерді (майға еритін заттар, мысалы майлар, холестерин және майға еритін витаминдер) липопротеиндер құрамына енгізу үшін байланыстыратын ақуыздар. Олар липидтерді қанда, ми-жұлын сұйықтығында және лимфада тасымалдайды. Липопротеиндердің липидтік құрауы суда ерімейді. Дегенмен, олардың жуғыш зат тәрізді (амфипатикалық) қасиеттерінің арқасында аполипопротеиндер және басқа да амфипатикалық молекулалар (мысалы, фосфолипидтер) липидтерді қоршап, суда еритін липопротеин бөлшегін жасайды, осылайша оны дене сұйықтықтары (яғни, қан, лимфа) арқылы тасымалдауға болады. Липопротеин құрылымын тұрақтандырудан және липидтік құрауын ерітуден басқа, аполипопротеиндер липопротеин рецепторларымен және липидтерді тасымалдайтын ақуыздармен өзара әрекеттеседі, соның нәтижесінде липопротеиндердің сіңуіне және тазалануына қатысады. Олар липопротеиндер метаболизміне қатысатын белгілі бір ферменттер үшін кофакторлардың рөлін де атқарады. Аполипопротеиндерді гепатит С вирусы (ГСВ) вирустың жасушаға енуіне, жиналуына және таралуына мүмкіндік беру үшін пайдаланады. Олар вирус патогенезінде және нейтралдайтын антиденелерден вирус қашуында маңызды рөл атқарады.
Apolipoproteins are proteins that bind lipids (oil soluble substances such as fats, cholesterol and fat soluble vitamins) to form lipoproteins. They transport lipids in blood, cerebrospinal fluid and lymph. The lipid components of lipoproteins are insoluble in water. However, because of their detergent like (amphipathic) properties, apolipoproteins and other amphipathic molecules (such as phospholipids) can surround the lipids, creating a lipoprotein particle that is itself water soluble, and can thus be carried through body fluids (i. e., blood, lymph). In addition to stabilizing lipoprotein structure and solubilizing the lipid component, apolipoproteins interact with lipoprotein receptors and lipid transport proteins, thereby participating in lipoprotein uptake and clearance. They also serve as enzyme cofactors for specific enzymes involved in the metabolism of lipoproteins. Apolipoproteins are also exploited by hepatitis C virus (HCV) to enable virus entry, assembly, and transmission. They play a role in viral pathogenesis and viral evasion from neutralizing antibodies.
Функциялар
Липидтер тасымалдауында аполипопротеиндер липопротеин бөлшектерінің құрылымдық компоненттері, жасуша бетіндегі рецепторлар мен липидтер тасымалдауының протеиндерінің лигандалары және ферменттердің кофакторлары (мысалы, липопротеин липазасы үшін аполипопротеин C II және лецитин холестерол ацилтрансферазасы үшін аполипопротеин А I (apoA1)) ретінде қызмет етеді. Әртүрлі липопротеиндерде олардың функциясына әсер ететін аполипопротеиндердің әртүрлі кластары бар. Аполипопротеин A I (apoA1) – басқа липопротеиндерде аз мөлшерде болса да, жоғары тығыздықты липопротеиндердің (HDL) негізгі құрылымдық ақуыз компоненті. Аполипопротеин A IV (apoA4) хиломикрондарда, өте төмен тығыздықты липопротеиндерде (VLDL) және HDL-да кездеседі. Ол негізінен холестериннің кері тасымалдануына және кішкене тамырдың липидтерді сіңіруіне, хиломикронның жиналуы мен секрециясы арқылы әсер етеді деп есептеледі. Гипоталамуста синтезделген ApoA IV кеміргіштердің тамақ қабылдауын реттейтін қанықтыратын фактор болып табылады. Аполипопротеин D (apoD) – орталық және шеткі жүйке жүйесіндегі нейрондар мен глиальды жасушалардағы липофильді молекулалардың ерімейтін тасымалдаушы ақуызы, ал apoD осы молекулалардың тұрақтылығы мен тотығу күйін де реттей алады. Аполипопротеин Е (apoE) холестериннің тасымалдануы мен сіңіруінде маңызды рөл атқарады, себебі оның липопротеин рецепторларымен, соның ішінде төмен тығыздықты липопротеин (LDL) рецепторымен өзара әрекеттесуі жоғары. ApoE – орталық жүйке жүйесіндегі негізгі липопротеин. АпоA1 және апоE-мен жасалған соңғы зерттеулер адамның алмастырылатын аполипопротеин гендер отбасының осы екі мүшесінің үшінші құрылымдарының бір-бірімен байланысты екенін көрсетеді. АпоE-нің LDL рецепторларына байланысатын доменінің үш өлшемді құрылымы ақуыздың әдеттегіден ұзын төрт спиральді түйінін құрайтынын көрсетеді, оны лейцин зиппері тәрізді өзара әрекеттесулерді және негізінен зарядталған бетіне көптеген тұз көпірлерін қамтитын тығыз жиналған гидрофобтық өзек тұрақтандыруы мүмкін. LDL рецепторларына байланысты негізгі амин қышқылдары бір ұзын спиральдің бетіндегі жапсырмаға топталған. Аполипопротеин F (apoF) – қан плазмасындағы шағын аполипопротеиннің бірі және ол холестерил эфирлерінің және триглицеридтердің холестерил эфирлерін тасымалдау арқылы протеиннің тасымалдауын тежейтін липидтердің тасымалдауын тежейтін ақуыз. Аполипопротеин M (apoM) липидтер метаболизміне қатысады және атеросклерозға қарсы функцияларды көрсетеді, ол жоғары тығыздықты липопротеин (HDL), төмен тығыздықты липопротеин (LDL) және өте төмен тығыздықты липопротеин (VLDL) түрінде кездеседі.
Эволюция
Ауыстырылатын аполипротеиндер тобы омыртқалы жануарларда жақсы сақталған. Бұл отбасы геннің көбейіп, түрленуі арқылы дамыған, ал аталық ген ApoC1-ге ең ұқсас. Омыртқалылардан өзге, алмастырылатын ApoA/C/E және алмастырылмайтын Apo B-ге ұқсас ақуыздар жануарлар мен хоанофлагеллаттардың кең спектрінде кездеседі. Бұл ата-баба жануарларында екі түрлі аполипопротеиннің болғанын көрсетеді. Әсіресе, бунақденелілерде диацилглицерол тасымалдайтын аполипопротеиндер аполипофориндер деп аталады, олардың ApoA/C/E-ге ұқсасы apolipophorin III, ал Apo B-ге ұқсасы apolipophorin I/II деп белгіленеді.
Ауру
Аполипопротеин бірнеше аурулар мен бұзылыстарға қатысты болуы мүмкін деп саналады. Нейропатиялық ауырсыну және фибромиалгиямен ауыратын науқастарда ApoC1 деңгейінің жоғарылауы осы жағдайлардың пайда болуында маңызды рөл атқаратынын көрсетеді. ApoC3 жүрек-қантамыр ауруларының тәуекел факторы болып табылады. АпоC III деңгейінің көтерілуі гипертриглицеридемияға алып келетін плазмадағы ТРЛ-дың жиналуына себеп болады. ApoD деңгейі жүйке жүйесінде Альцгеймер ауруы, шизофрения және инсульт сияқты көптеген неврологиялық аурулардың қатарында артады. Apo(a) липопротеин(a) (Lp(a)) құрамына кіреді және жоғары плазмалық Lp(a) деңгейі атеросклеротикалық жүрек-қантамыр ауруының (ASCVD) тұқым қуалайтын, тәуелсіз және ықтимал себептік тәуекел факторы болып табылады. Холестеринге толы apoB-ны қамтитын липопротеиндер де ASCVD патогенезіне қатысады.