apolipoprotein E atau ε apolipoprotein , adalah bagian apolipoprotein plasma dari kompleks makromolekul yang dikenal sebagai lipoprotein, yang berhubungan dengan lemak seperti trigliserida dan kolesterol, yang dilapisi dengan lapisan fosfolipid dan protein lainnya.
Apolipoprotein ini, serta lipoprotein lain dari kelas yang sama, berkontribusi pada stabilisasi dan pelarutan lipoprotein (mengacu pada badan lipoprotein) saat mereka beredar melalui aliran darah.
Struktur Apolipoprotein E (Sumber: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Bioinformatics Institute [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Karena partisipasinya dalam lipoprotein, apolipoprotein E memiliki implikasi langsung pada kandungan kolesterol dan trigliserida dalam serum, yang berarti terkait dengan patologi yang terkait dengan konsentrasi lipid ini dalam darah.
Apolipoprotein seperti apoE adalah bagian dari berbagai jenis lipoprotein yang, menurut densitas mengambangnya, diklasifikasikan sebagai kilomikron, partikel kilomikron sisa, lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL), densitas menengah (IDL), densitas rendah (LDL) ) dan tinggi. kepadatan (HDL).
Secara khusus, apolipoprotein E adalah bagian dari komponen protein kilomikron, partikel kilomikron yang tersisa, VLDL dan HDL. Ini disintesis di hati, otak, kulit, makrofag, dan organ steroidogenik.
Indeks artikel
Karakteristik
Protein dari 299 asam amino dan kurang lebih 34 kDa dalam berat molekul , dikodekan oleh gen yang termasuk dalam keluarga genetik apolipoprotein ( APO ), di mana setiap anggota keluarga terdiri dari unit-unit yang berulang dalam kumpulan 11 kodon masing-masing. .
Pada manusia, gen yang sangat polimorfik ini memiliki tiga alel yang sama dan terletak di lengan panjang kromosom 19, dan terkait erat dengan gen lain dalam keluarga yang sama. Ini terdiri dari 4 ekson dan 3 intron yang menambahkan hingga sekitar 3.597 nukleotida.
Protein disintesis terutama di jaringan hati, tetapi juga dapat ditemukan di otak, limpa, ginjal , gonad, dan makrofag.
Pola dari berbagai isoform yang dapat hadir tidak hanya ditentukan secara genetik, tetapi juga karena adanya modifikasi pasca-translasi seperti penambahan porsi asam sialat (sialilasi).
Terjadinya beberapa isoform sehubungan dengan yang lain telah terlibat dalam beberapa kondisi patologis, meskipun fakta bahwa perbedaan di antara mereka sering sesederhana substitusi asam amino.
Struktur
Seperti apolipoprotein lainnya, apolipoprotein E memiliki struktur yang sangat teratur. Ini terdiri dari heliks alfa, yang diprediksi dari analisis urutan asam amino dan diverifikasi dengan metode eksperimental.
Ini memiliki domain pengikat lipid yang besar dekat dengan ujung terminal karboksil dan disekresikan dengan sejumlah besar residu asam sialat, yang secara progresif dihilangkan melalui mekanisme yang kompleks.
Fitur
Peran utama apolipoprotein E, serta banyak varian apolipoprotein lainnya, adalah untuk menjaga integritas struktural lipoprotein dalam metabolisme lipid.
Ini berfungsi sebagai kofaktor dalam reaksi enzimatik yang terjadi di badan bola lipoprotein dan dapat berfungsi sebagai reseptor permukaan pada mereka. Secara khusus, apolipoprotein E sangat penting untuk pembentukan lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL) dan kilomikron.
Dalam transportasi dan metabolisme kolesterol
Karena isoform berbeda apolipoprotein E bertindak berbeda dengan reseptor seluler khusus untuk lipoprotein, mereka memainkan peran mendasar dalam regulasi dan pemeliharaan beredar kadar kolesterol.
Apolipoprotein E hadir dalam kilomikron, dalam partikel kilomikron yang tersisa (setelah hidrolisis trigliserida di dalamnya) dan dalam partikel berdensitas sangat rendah dikaitkan dengan reseptor spesifik yang mengangkutnya ke jaringan hati untuk redistribusi atau eliminasi kolesterol.
Ini adalah protein penentu untuk “penyerapan” seluler baik lipoprotein HDL dan VLDL dan pada neonatus, lipoprotein HDL dengan apoE adalah yang paling melimpah.
Dalam pengikatan lipoprotein ke faktor spesifik
Lipoprotein yang mengandung ApoE memiliki kemampuan untuk mengikat heparin melalui daerah yang sama, di mana partikel-partikel ini berikatan dengan reseptor, yang tampaknya memiliki implikasi fisiologis untuk pengikatan lipoprotein ke permukaan endotel.
Dalam sistem kekebalan tubuh
Permukaan limfosit (sel sistem kekebalan) memiliki reseptor imunoregulator yang mampu secara spesifik mengikat apolipoprotein E, membuat limfosit resisten terhadap stimulasi mitogenik. Ini diterjemahkan ke dalam penghambatan peristiwa transformasi awal yang diperlukan untuk aktivasi sel-sel ini.
Fungsi lainnya
ApoE dan isoformnya telah ditemukan memiliki dampak besar pada umur panjang dan penuaan.
Penyakit terkait
Lebih dari satu juta orang meninggal setiap tahun di Amerika Serikat karena penyakit kardiovaskular, termasuk penyakit jantung koroner, aritmia jantung, penyakit arteri, kardiomiopati, cacat lahir, dan kondisi pembuluh darah, antara lain.
Patologi koroner adalah yang paling umum, dan di antara faktor-faktor risiko yang ditunjukkan untuk ini adalah konsumsi rokok, kadar kolesterol berlebihan (terkait dengan kelebihan partikel kepadatan rendah dan cacat pada jumlah partikel kepadatan tinggi), hipertensi, gaya hidup menetap, obesitas dan diabetes.
Berbagai penelitian menunjukkan bahwa defek pada lokus pengkode untuk apolipoprotein E dan variannya berhubungan dengan 6% hingga 40% faktor risiko penyakit jantung koroner, karena mereka terlibat langsung dalam metabolisme lipid dan kolesterol.
Penyakit lain yang terkait dengan apoE berkaitan dengan gangguan neurologis seperti penyakit Alzheimer, yang terkait dengan varian apoE4 sebagai faktor risiko penurunan kognitif yang terjadi selama perkembangan penyakit ini.
ApoE tampaknya berinteraksi dengan peptida amiloid beta, yang deposisinya dalam bentuk plak amiloid sangat penting untuk pembentukan penyakit Alzheimer.
Referensi
- Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topologi apolipoprotein E3 manusia secara unik mengatur fungsi biologisnya yang beragam. PNAS , 108 (15744), 2–7.
- Danesh, J. (2009). Lipid Utama, Apolipoprotein, dan Risiko Penyakit Vaskular. Asosiasi Medis Amerika , 302 (18), 1993–2000.
- Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Apolipoprotein E Polimorfisme dan Penyakit Kardiovaskular: Tinjauan Besar. Jurnal Epidemiologi Amerika , 155 (6), 487–495.
- Hatters, DM, Peters-libeu, CA, & Weisgraber, KH (2006). Struktur Apolipoprotein E: wawasan tentang fungsi. Tren Ilmu Biokimia , 31 (8), 445-454.
- Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Lipoprotein plasma: struktur dan fungsi apolipoprotein. Jurnal Penelitian Lipid , 25 , 1277-1294.
- Raber, J. (2008). AR, apoE, dan fungsi kognitif. Hormon dan Perilaku , 53 , 706-715.
