- Característiques
- estructura
- funcions
- En el transport i el metabolisme de l'colesterol
- En la unió de les lipoproteïnes a factors específics
- En el sistema immune
- altres funcions
- malalties relacionades
- referències
La apolipoproteïna E o apolipoproteïna ε, és una apolipoproteïna plasmàtica que forma part dels complexos macromoleculars coneguts com lipoproteïnes, que estan associats amb greixos com els triglicèrids i el colesterol, que es recobreixen per una capa de fosfolípids i altres proteïnes.
Aquesta apolipoproteïna, així com altres lipoproteïnes de la seva mateixa classe, contribueix a l'estabilització i solubilització de les lipoproteïnes (referint-se als cossos lipoproteicos) a mesura que circulen pel torrent sanguini.
Estructura de la Apolipoproteïna E (Font: Jawahar Swaminathan and MSD staff at the European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)
Per la seva participació en les lipoproteïnes, l'apolipoproteïna E té implicacions directes sobre el contingut de colesterol i triglicèrids en el sèrum, el que significa que es relaciona amb les patologies associades a la concentració d'aquests lípids en sang.
Les apolipoproteïnes com apoE formen part de diferents tipus de lipoproteïnes que, segons la seva densitat de flotació, es classifiquen com quilomicrons, partícules romanents de quilomicrons, lipoproteïnes de molt baixa densitat (VLDL), de densitat intermèdia (IDL), de baixa densitat (LDL) i d'alta densitat (HDL).
Concretament, l'apolipoproteïna E forma part dels components proteics dels quilomicrons, de les partícules romanents de quilomicrons, de les VLDL i de les HDL. És sintetitzada en el fetge, el cervell, la pell, els macròfags i en els òrgans esteroidogénicos.
Característiques
La proteïna de 299 aminoàcids i més o menys 34 kDa de pes molecular, està codificada per un gen que pertany a la família genètica de apolipoproteïnes (APO), on cada membre de la família està compost per unitats repetides en tandes d'11 codons cadascuna.
En els humans, aquest gen altament polimòrfic té tres al·lels comuns i se situa en el braç llarg de l'cromosoma 19, i està properament relacionat amb altres gens de la mateixa família. Consisteix en 4 exons i 3 introns que sumen més o menys 3.597 nucleòtids.
La proteïna és sintetitzada principalment en el teixit hepàtic, però també pot trobar-se en el cervell, la melsa, els ronyons, les gònades i els macròfags.
Els patrons de les diferents isoformes que pot presentar no només estan determinades genèticament, sinó que també es deuen a la presència de modificacions postraduccionals com l'addició de porcions d'àcid siàlic (sialilación).
L'ocurrència d'algunes isoformes respecte a altres ha estat implicada en algunes condicions patològiques, tot i que les diferències entre elles sovint són tan senzilles com substitucions aminoacídiques.
estructura
A l'igual que les altres apolipoproteïnes, l'apolipoproteïna E posseeix una estructura altament ordenada. Està composta per hèlixs alfa, la qual cosa és predit a partir de l'anàlisi de la seva seqüència aminoacídica i comprovat per mètodes experimentals.
Posseeix un gran domini d'unió a lípids proper a l'extrem carboxil terminal i és secretada amb gran quantitat de residus d'àcid siàlic, que són remoguts progressivament a través de complexos mecanismes.
funcions
La funció principal de l'apolipoproteïna E, així com la de moltes altres variants d'apolipoproteïnes, és la de mantenir la integritat estructural de les lipoproteïnes en el metabolisme de lípids.
Funciona com cofactor en les reaccions enzimàtiques que tenen lloc en els cossos esfèrics lipoproteicos i pot servir com a receptor de superfície en aquests. Concretament, l'apolipoproteïna E és crucial per a la formació de les lipoproteïnes de molt baixa densitat (VLDL) i dels quilomicrons.
En el transport i el metabolisme de l'colesterol
Gràcies al fet que les diferents isoformes de l'apolipoproteïna E actuen de manera diferent amb els receptors cel·lulars específics per a les lipoproteïnes, aquestes tenen una participació fonamental en la regulació i el manteniment dels nivells de colesterol en circulació.
La apolipoproteïna E present en els quilomicrons, a les partícules romanents dels quilomicrons (després de la hidròlisi dels triglicèrids en el seu interior) i en les partícules de molt baixa densitat s'associa amb uns receptors específics que els transporten cap al teixit hepàtic per a la redistribució de l'colesterol o la seva eliminació.
És una proteïna determinant per a la "presa" cel·lular tant de les lipoproteïnes HDL com de les VLDL i en els nounats, les lipoproteïnes HDL amb apoE són les més abundants.
En la unió de les lipoproteïnes a factors específics
Les lipoproteïnes que contenen apoE tenen la capacitat d'unir-se a l'heparina a través de la mateixa regió, per la qual aquestes partícules s'uneixen als receptors, el que sembla tenir implicacions fisiològiques per a la unió de les lipoproteïnes a les superfícies endotelials.
En el sistema immune
La superfície dels limfòcits (cèl·lules de el sistema immune) posseeix un receptor inmunoregulador capaç d'unir-se específicament a l'apolipoproteïna E, el que fa que els limfòcits siguin resistents a l'estimulació mitogènica. Això es tradueix en la inhibició dels esdeveniments de transformació primerencs requerits per a l'activació d'aquestes cèl·lules.
altres funcions
S'ha determinat que apoE i els seus isoformes tenen un gran impacte en la longevitat i l'envelliment.
malalties relacionades
Més d'un milió de persones moren a l'any als Estats Units a causa de malalties cardiovasculars, entre les quals s'inclouen malalties coronàries, arítmies cardíaques, malalties arterials, cardiomiopaties, defectes congènits i afeccions vasculars, entre d'altres.
Les patologies coronàries són de les més comunes, i entre els factors de risc assenyalats per aquestes estan el consum de cigarrets, nivells de colesterol exagerats (associat tant a excés de partícules de baixa densitat com a defectes en la quantitat de partícules d'alta densitat), hipertensió, sedentarisme, obesitat i diabetis.
Diferents estudis han demostrat que defectes en el locus codificant per l'apolipoproteïna E i les seves variants corresponen d'el 6 a l'40% dels factors de risc per a les malalties coronàries, ja que estan implicades directament en el metabolisme de lípids i colesterol.
Altres malalties amb les quals s'ha associat la apoE tenen a veure amb desordres neurològics com la malaltia d'Alzheimer, que s'associen amb la variant apoE4 com a factor de risc per al declivi cognitiu que té lloc durant el desenvolupament d'aquesta malaltia.
Aparentment apoE interactua amb el pèptid beta amiloide, l'deposició en forma de plaques amiloides és fonamental per a l'establiment de la condició d'Alzheimer.
referències
- Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topology of human Apolipoprotein E3 uniquely regulates its diverse biological functions. PNAS, 108 (15744), 2-7.
- Danesh, J. (2009). Major Lipids, Apolipoproteins, and Risk of Vascular Disease. American Medical Association, 302 (18), 1993-2000.
- Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Apolipoprotein I Polymorphism and Cardiovascular Disease: a huge Review. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487-495.
- Hatters, DM, Peters-libeu, CA, & Weisgraber, KH (2006). Apolipoprotein I structure: insights into function. Trends in Biochemical Sciences, 31 (8), 445-454.
- Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Plasma lipoproteins: Apolipoprotein structure and function. Journal of Lipid Research, 25, 1277-1294.
- Raber, J. (2008). AR, apoE, and cognitive function. Hormones and Behavior, 53, 706-715.