אפוליפופרוטאינים: מה הם, פונקציות, סוגים - ביולוגיה - 2025

Apolipoproteins הם חלבונים המהווים חלק ליפופרוטאינים, אשר הנם "pseudomicelares" מתחמי macromolecular המורכבים מרכזי או ליבה-קוטבי מורכב של טריגליצרידים ו אסטרים כולסטרול מוקף שכבת פוספוליפידים ו ליפופרוטאינים ומעורב הומאוסטזיס שומנים.

בפלסמת הדם של אדם יש עשרות אפוליפופרוטאינים שונים, המסווגים לחמש קבוצות עיקריות: אפוליפופרוטאינים A, B, C, D ו- E. חלק מהקבוצות הללו ניתנות לחלוקה חלוקה לפי נוכחות של גרסאות או איזופורמות ולצורך כך מוסיף מספר באותיות רומיות המייעד את דירוג המשנה.

ייצוג קטע של אפוליפופרוטאין (מקור: ג'ווהאר סוומינתן וצוות MSD במכון האירופי לביואינפורמטיקה באמצעות ויקימדיה Commons)

כל אחת מהשיעורים הללו של אפוליפרופרוטאינים קשורה לסוג ספציפי של ליפופרוטאין או חלקיק ליפופרוטאין, ולכן יש צורך להיכנס לקונטקסט עם כמה מאפיינים והגדרות של קומפלקסים מקרומולקולריים אלה.

סוגי ליפופרוטאינים

על פי הצפיפות בה הם צפים על ידי אולטרה-צנטריפוגה, ליפופרוטאינים (המתחמים אליהם שייכים אפוליפופרוטאינים) מקובצים לרוב ל -6 מחלקות עם תכונות ופונקציות שונות, כלומר:

1. כלומיקרונים.
2. חלקיקי שארית צ'ילומיקרון.
3. ליפופרוטאינים בצפיפות נמוכה מאוד (VLDL).
4. ליפופרוטאינים בצפיפות ביניים (IDL).
5. ליפופרוטאינים בעלי צפיפות נמוכה (LDL).
6. ליפופרוטאינים בצפיפות גבוהה (HDL).

מאפייני ליפופרוטאינים

Chylomicrons הם הליפופרוטאינים הגדולים ביותר, ולכן הם הכי פחות צפופים. הם מסונתזים במעיים ואחראים להובלת ליפידים ושומנים המגיעים מהמזון שאנו אוכלים.

כאשר הטריגליצרידים בפנים מונעים הידרוליזה במהלך מעברם בפלסמת הדם, החלקים הנטולי כולסטרול הנותרים מועברים לחיסולם בכבד.

VLDL ליפופרוטאינים גם מעבירים טריגליצרידים וכולסטרול מהכבד ותורמים להפצה מחדש ברקמות שונות. כאשר הידרוליזה של טריגליצרידים בפלסמת הדם נוצרים חלקיקים קטנים יותר, IDL ו- LDL.

LDLs הם הליפופרוטאינים האחראים בעיקר להובלת הכולסטרול בפלזמה. HDL נוצר במקומות שונים כולל הכבד והמעי; הם מעורבים בטרנספורט "הפוך" של כולסטרול, מכיוון שהם רוכשים כולסטרול מהרקמות ומעבירים אותו לכבד להפרשתם.

פונקציות של אפוליפופרוטאינים

לאפוליפרופרוטאינים, רכיבי החלבון העיקריים של ליפופרוטאינים, יש תפקידים שונים במטבוליזם של הליפידים שהם מחזיקים בהם, במיוחד בוויסות שלהם.

הפונקציות המגוונות כוללות גם הובלה והפצה מחודשת של ליפידים בין רקמות שונות, הכרוך בהכרה של אפוליפופרוטאינים ספציפיים המשמשים כליגנדים לקולטנים מיוחדים על פני תאי המטרה.

אפוליפופרוטאינים B-100 ו- E מתווכים את האינטראקציה של ליפופרוטאינים LDL עם קולטני apo B, E (LDL) ברקמות כבד ואקסטרה-אפטיות, ועם קולטני apoE בכבד, כך שהם "תופסים" על ידי תאים ובכך מווסת את רמות הפלזמה שלהם.

במקביל, אפוליפופרוטאינים אלה משתתפים בהפצה מחודשת של הכולסטרול בין תאים, המשמש כמולקולה מבנית לביוגנזה ממברנה, כמבשר לסטרואידים, או שפשוט מסולק מהגוף דרך הכבד.

דוגמה לפונקציות ספציפיות היא אפוליפופרוטאין apo B48, שמשתתף בהיווצרות והרכבה של chylomicrons במעי. הפגמים בה מייצרים כשלים בייצור ליפופרוטאינים VLDL וצילומיקרונים, התוצאה היא פתולוגיות מסוימות הקשורות לחומצות שומן וליפידים חיוניים.

אפוליפופרוטאינים הם גם קופקטורים לאנזימי חילוף החומרים של השומנים, למשל ליפופרוטאין ליפאז, המזרז את ההידרוליזה של הטריגליצרידים בצילומיקרונים, דורש נוכחות של אפוליפופרוטאין מסוג C.

הם שומרים ומייצבים את מבנה הליפופרוטאינים על ידי אינטראקציה עם המבנה המיקרובי והפוספוליפידים על פני חלקיקי הליפופרוטאין, ומספקים משטח הידרופילי למגעם עם המדיום המימי הסובב אותם.

סוגים

כאמור, ישנם חמישה סוגים עיקריים של אפוליפופרוטאינים, הנקראים על שם אותיות האלף-בית A, B, C, D ו- E.

אפוליפופרוטאין A (I, II, IV)

קבוצת A Apolipoprotein מכילה שיעורים I, II ו- IV. ביניהם, אפוליפופרוטאין AI הוא מרכיב החלבון של HDL וניתן למצוא אותו גם בפרופורציות דקות בצילומיקרונים. הוא מיוצר במעי ובכבד. בין תפקידיו העיקריים הוא להשתתף כקופקטור אנזים.

ApoA-II הוא המרכיב השני בחלקיקי HDL וניתן למצוא בו גם ליפופרוטאינים אחרים. הוא מסונתז גם בכבד ומהווה דימר שעשוי למלא תפקיד בהסדרת הקשר של ליפופרוטאינים לקולטני apoE.

אפוליפופרוטאין ב

קבוצה זו של אפוליפופרוטאינים נמצאת בעיקר בצילומיקרונים, VLDL, IDL ו- LDL. ישנן שתי צורות עיקריות הידועות בשם apolipoprotein B100 (apoB100) ו- apolipoprotein B-48 (apoB48).

ApoB100 מסונתז על ידי הפטוציטים (תאי כבד) והוא מרכיב חיוני במיוחד ב VLDL, IDL ו- LDL ליפופרוטאינים, ואילו apoB48 מסונתז על ידי enterocytes (תאי מעיים) ומוגבל לכילומיקרונים וחלקיהם הנותרים.

ApoB100 הוא קומפלקס של כמה יחידות משנה, שוקל יותר מ -300 kDa, והוא חלבון גליקוזילטי. ApoB48 הוא חלבון הקשור קשר הדוק ל- apoB100, הוא נחשב לשבר שלו, אך חלק מהמחברים סבורים שהוא תוצר של שעתוק ותרגום של גן אחר.

אפוליפופרוטאין C (I, II, III)

האפוליפופרוטאינים CI, C-II ו- C-III הם מרכיבי החלבון של פני השטח של chylomicrons ושל הליפופרוטאינים VLDL ו- HDL. הם משתתפים בתפקודים מטבוליים מרובים וביניהם, בולטת ההפצה המחודשת של שיעורי ליפופרוטאין, כלומר הם מעורבים בשיפוץ המטבולי של מבנים אלה.

אפוליפופרוטאין E

חלבונים אלה משתתפים בהיווצרות של כלומיקרונים, VLDL ו- HDL. יש להם פונקציות רבות, אך אולי החשובים ביותר קשורים לריכוז הכולסטרול בדם והובלתו לרקמות שונות או חיסולו דרך הכבד.

סוגים רבים של מחלות קשורים לפגמים באפוליפופרוטאין זה, בין אם בעזרת סינתזה ממסרי RNA, כתוצאה מפגמים בגורמים המסדירים את התמלול והתרגום שלו, או ישירות בעזרת פעילותו או קונפורמציה מבנית.

זה קשור למחלות לב כליליות, עם מומים מולדים בתצהיר והצטברות הכולסטרול, ואפילו עם מחלות ניווניות, כמו אלצהיימר.

הפניות

1. אליוט, DA, Weickert, CS, & Garner, B. (2010). אפוליפופרוטאינים במוח: השלכות על הפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות. ליפידולוגיה קלינית, 5 (4), 555-573.
2. פוקס, SI (2006). פיזיולוגיה אנושית (מהדורה 9). ניו יורק, ארה"ב: McGraw-Hill Press.
3. מהלי, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). ליפופרוטאינים בפלזמה: מבנה ותפקוד אפוליפופרוטאינים. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
4. ראון, ג'יי.די (1998). בִּיוֹכִימִיָה. ברלינגטון, מסצ'וסטס: הוצאת ניל פטרסון.
5. סמית ', ג'יי.די (2002). אפוליפופרוטאינים והזדקנות: מנגנונים מתהווים. ביקורות על מחקרים להזדקנות, 1, 345–365.