Apolipoproteína
| Apolipoproteína | |||||||||
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 Apolipoproteína e3 (Apoe3) | |||||||||
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Apolipoproteína | ||||||||
| Pfam | PF01442 | ||||||||
| Interprofesional | IPR000074 | ||||||||
| SCOP2 | 1oef / ALCANCE / SUPFAM | ||||||||
| Superfamilia OPM | 172 | ||||||||
| Proteína OPM | 3r2p | ||||||||
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Las apolipoproteínas son proteínas que se unen a los lípidos (sustancias liposolubles como las grasas, el colesterol y las vitaminas liposolubles ) para formar lipoproteínas . Transportan los lípidos en la sangre , el líquido cefalorraquídeo y la linfa .
Los componentes lipídicos de las lipoproteínas son insolubles en agua. Sin embargo, debido a sus propiedades similares a las de los detergentes ( anfipáticas ), las apolipoproteínas y otras moléculas anfipáticas (como los fosfolípidos ) pueden rodear a los lípidos, creando una partícula de lipoproteína que es soluble en agua y, por lo tanto, puede transportarse a través de los fluidos corporales (es decir, sangre, linfa).
Además de estabilizar la estructura de las lipoproteínas y solubilizar el componente lipídico, las apolipoproteínas interactúan con los receptores de lipoproteínas y las proteínas de transporte de lípidos, participando así en la captación y eliminación de lipoproteínas. También actúan como cofactores enzimáticos para enzimas específicas implicadas en el metabolismo de las lipoproteínas. [1]
El virus de la hepatitis C (VHC) también utiliza las apolipoproteínas para permitir la entrada, el ensamblaje y la transmisión del virus. Desempeñan un papel en la patogénesis viral y la evasión viral de los anticuerpos neutralizantes. [2]
Funciones
Diferentes lipoproteínas contienen diferentes clases de apolipoproteínas, que influyen en su función.
La apolipoproteína AI (apoA1) es el principal componente proteico estructural de las lipoproteínas de alta densidad (HDL), aunque está presente en otras lipoproteínas en cantidades más pequeñas. [3] La apolipoproteína A-IV (apoA4) está presente en los quilomicrones , las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y las HDL. Se cree que actúa principalmente en el transporte inverso del colesterol [4] y en la absorción intestinal de lípidos a través del ensamblaje y la secreción de quilomicrones. Se sugiere que la apoA-IV sintetizada en el hipotálamo es un factor saciante que regula la ingesta de alimentos del roedor. [5] [1]
La apolipoproteína B desempeña un papel particularmente importante en el transporte de lipoproteínas, siendo la proteína organizadora principal de muchas lipoproteínas. [1]
La apolipoproteína C-III (apoC3) desempeña un papel importante en el metabolismo lipídico, específicamente en la regulación del metabolismo de las lipoproteínas ricas en triglicéridos (TRL). [6]
La apolipoproteína D (apoD) es una proteína transportadora soluble de moléculas lipofílicas en neuronas y células gliales dentro del sistema nervioso central y periférico y la apoD también puede modular la estabilidad y el estado de oxidación de estas moléculas. [7]
La apolipoproteína E (apoE) desempeña un papel importante en el transporte y la captación de colesterol a través de su interacción de alta afinidad con los receptores de lipoproteínas, incluido el receptor de lipoproteína de baja densidad (LDL). La apoE es la lipoproteína principal del sistema nervioso central . Hallazgos recientes con apoA1 y apoE sugieren que las estructuras terciarias de estos dos miembros de la familia de genes de apolipoproteínas intercambiables humanas están relacionadas. [8] La estructura tridimensionaldel dominio de unión al receptor de LDL de la apoE indica que la proteína forma un haz de cuatro hélices inusualmente alargado que puede estabilizarse mediante un núcleo hidrofóbico muy compacto que incluye interacciones de tipo cremallera de leucina y mediante numerosos puentes salinos en la superficie mayoritariamente cargada. Los aminoácidos básicos importantes para la unión al receptor de LDL se agrupan en un parche superficial en una hélice larga . [9]
La apolipoproteína F (apoF) es una de las apolipoproteínas menores en el plasma sanguíneo y es una proteína inhibidora de la transferencia de lípidos que inhibe las transferencias de ésteres de colesterol y triglicéridos mediadas por la proteína de transferencia de ésteres de colesterol. [10] [11]
La apolipoproteína M (apoM) participa en el metabolismo lipídico y exhibe funciones antiateroscleróticas y se presenta en las lipoproteínas de alta densidad (HDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). [12]
Clases
Existen múltiples clases de apolipoproteínas y varias subclases:
- Apolipoproteína A ( Apo-AI , Apo-A2 , Apo-A4 y Apo-A5 ) [a]
- Apolipoproteína B (Apo-B48 y Apo B-100) [b]
- Apolipoproteína C ( ApoC-I , apo ApoC-II , apo ApoC-III y ApoC-IV ) [a]
- Apolipoproteína D
- Apolipoproteína E
- Apolipoproteína F
- Apolipoproteína H : un nombre inapropiado [13]
- Apolipoproteína L
- Apolipoproteína M
- Apolipoproteína(a)
Las apolipoproteínas intercambiables (apoA, apoC y apoE) tienen la misma estructura genómica y son miembros de una familia de múltiples genes que probablemente evolucionó a partir de un gen ancestral común . Apo-AI y ApoA4 son parte del grupo de genes APOA1/C3/A4/A5 en el cromosoma 11. [14]
Se han descrito cientos de polimorfismos genéticos de las apolipoproteínas, muchos de ellos alteran su estructura y función.
Evolución
El grupo de apoliproteínas intercambiables está bien conservado en los vertebrados . [15] La familia se diversificó por duplicación, siendo el gen ancestral más similar a ApoC1. [16]
Más allá de los vertebrados, las proteínas similares a la ApoA/C/E intercambiable y a la Apo-B no intercambiable se encuentran en una amplia gama de animales y coanoflagelados . Esto sugiere que el animal ancestral ya tenía ambos tipos de apolipoproteínas. En los artrópodos en particular, las apolipoproteínas que transportan diacilglicerol se conocen como apolipoforinas , siendo la similar a la ApoA/C/E conocida como apolipoforina III y la similar a la Apo-B conocida como apolipoforina I/II. [16]
Síntesis y regulación
La síntesis de apolipoproteína en el intestino está regulada principalmente por el contenido de grasa de la dieta.
La síntesis de apolipoproteína en el hígado está controlada por una serie de factores, entre ellos la composición de la dieta, las hormonas ( insulina , glucagón , tiroxina , estrógenos , andrógenos ), la ingesta de alcohol y diversos fármacos ( estatinas , niacina y ácidos fíbricos ). La ApoB es una apoproteína integral, mientras que las demás son apoproteínas periféricas.
La síntesis de apolipoproteínas como ApoA4 en el hipotálamo participa en la integración de señales para la regulación de la ingesta de alimentos [5] que está regulada por el nervio vago y la colecistoquinina . [17]
Enfermedad
Se ha sugerido que la apolipoproteína está implicada en varios tipos de enfermedades y disfunciones.
El nivel de ApoC1 aumenta en pacientes con dolor neuropático y fibromialgia, lo que sugiere que juega un papel importante en la aparición de estas afecciones. [18]
La apoC3 es un factor de riesgo de enfermedad cardiovascular. La acumulación de TRL plasmáticos causada por un aumento de la apoC-III conduce a hipertrigliceridemia. [19]
El nivel de ApoD aumenta en el sistema nervioso con una gran cantidad de trastornos neurológicos, incluida la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia y los accidentes cerebrovasculares. [7]
La ApoE se ha relacionado con la demencia y la enfermedad de Alzheimer . [20]
La apo(a) es un componente de la lipoproteína(a) (Lp(a)) y un nivel elevado de Lp(a) plasmática es un factor de riesgo hereditario, independiente y posiblemente causal de la enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ASCVD). [21] Las lipoproteínas ricas en colesterol que contienen apoB también participan en la patogénesis de la ASCVD.
Referencias
- ^ ab Se pueden utilizar números romanos o arábigos para los miembros de la familia de genes. Por ejemplo, apoA5 también se conoce como apo AV.
- ^ Isoformas del mismo gen por empalme alternativo .
- ^ abc Ramasamy I (diciembre de 2014). "Avances recientes en el metabolismo fisiológico de las lipoproteínas". Química clínica y medicina de laboratorio . 52 (12): 1695–727. doi : 10.1515/cclm-2013-0358 . PMID: 23940067. S2CID : 6925754.
- ^ Wrensch F, Crouchet E, Ligat G, Zeisel MB, Keck ZY, Foung SK, et al. (2018). "Interacciones entre el virus de la hepatitis C (VHC) y la apolipoproteína y la evasión inmunitaria y su impacto en el diseño de la vacuna contra el VHC". Frontiers in Immunology . 9 : 1436. doi : 10.3389/fimmu.2018.01436 . PMC 6021501 . PMID 29977246.
- ^ von Zychlinski A, Williams M, McCormick S, Kleffmann T (junio de 2014). "Cuantificación absoluta de apolipoproteínas y proteínas asociadas en lipoproteínas plasmáticas humanas". Journal of Proteomics . 106 : 181–90. doi :10.1016/j.jprot.2014.04.030. PMID 24780726.
- ^ Steinmetz A, Barbaras R, Ghalim N, Clavey V, Fruchart JC, Ailhaud G (mayo de 1990). "La apolipoproteína A-IV humana se une a los sitios receptores de la apolipoproteína AI/A-II y promueve el eflujo de colesterol de las células adiposas". The Journal of Biological Chemistry . 265 (14): 7859–63. doi : 10.1016/S0021-9258(19)39010-6 . PMID 2159462.
- ^ ab Liu M, Doi T, Shen L, Woods SC, Seeley RJ, Zheng S, et al. (mayo de 2001). "La proteína de saciedad intestinal apolipoproteína AIV se sintetiza y regula en el hipotálamo de la rata". American Journal of Physiology. Fisiología reguladora, integradora y comparativa . 280 (5): R1382-7. doi :10.1152/ajpregu.2001.280.5.R1382. PMID 11294757.
- ^ Ooi EM, Barrett PH, Chan DC, Watts GF (mayo de 2008). "Apolipoproteína C-III: comprensión de un factor de riesgo cardiovascular emergente". Clinical Science . 114 (10): 611–24. doi :10.1042/CS20070308. PMID 18399797.
- ^ ab Dassati S, Waldner A, Schweigreiter R (julio de 2014). "La apolipoproteína D ocupa un lugar central en la respuesta al estrés del cerebro envejecido y degenerativo". Neurobiología del envejecimiento . 35 (7): 1632–42. doi :10.1016/j.neurobiolaging.2014.01.148. PMC 3988949 . PMID 24612673.
- ^ Saito H, Lund-Katz S, Phillips MC (julio de 2004). "Contribuciones de la estructura de dominios y la interacción lipídica a la funcionalidad de las apolipoproteínas humanas intercambiables". Progress in Lipid Research . 43 (4): 350–80. doi :10.1016/j.plipres.2004.05.002. PMID 15234552.
- ^ Wilson C, Wardell MR, Weisgraber KH, Mahley RW, Agard DA (junio de 1991). "Estructura tridimensional del dominio de unión al receptor de LDL de la apolipoproteína E humana". Science . 252 (5014): 1817–22. Bibcode :1991Sci...252.1817W. doi :10.1126/science.2063194. PMID 2063194.
- ^ Wang X, Driscoll DM, Morton RE (enero de 1999). "La clonación molecular y la expresión de la proteína inhibidora de la transferencia de lípidos revela su identidad con la apolipoproteína F". The Journal of Biological Chemistry . 274 (3): 1814–20. doi : 10.1074/jbc.274.3.1814 . PMID 9880564.
- ^ Koren E, McConathy WJ, Alaupovic P (octubre de 1982). "Aislamiento y caracterización de lipoproteínas simples y complejas que contienen apolipoproteína F del plasma humano". Bioquímica . 21 (21): 5347–51. doi :10.1021/bi00264a035. PMID 6816269.
- ^ Huang LZ, Gao JL, Pu C, Zhang PH, Wang LZ, Feng G, Zhang Y (agosto de 2015). "Apolipoproteína M: progreso de la investigación, regulación y funciones metabólicas (revisión)". Molecular Medicine Reports . 12 (2): 1617–24. doi : 10.3892/mmr.2015.3658 . PMID 25901639.
- ^ Ağar C, de Groot PG, Levels JH, Marquart JA, Meijers JC (enero de 2009). "La beta2-glicoproteína I se denomina incorrectamente apolipoproteína H". Journal of Thrombosis and Haemostasis . 7 (1): 235–6. doi : 10.1111/j.1538-7836.2008.03223.x . PMID 19017258. S2CID 43329586.
- ^ Fullerton SM, Buchanan AV, Sonpar VA, Taylor SL, Smith JD, Carlson CS y otros. (junio de 2004). "Los efectos de la escala: variación en el grupo de genes APOA1/C3/A4/A5". Genética Humana . 115 (1): 36–56. doi :10.1007/s00439-004-1106-x. PMID 15108119. S2CID 24857340.
- ^ Babin PJ, Thisse C, Durliat M, Andre M, Akimenko MA, Thisse B (agosto de 1997). "Tanto los genes de la apolipoproteína E como de la AI están presentes en un vertebrado no mamífero y se expresan en gran medida durante el desarrollo embrionario". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (16): 8622–7. Bibcode :1997PNAS...94.8622B. doi : 10.1073/pnas.94.16.8622 . PMC 23048 . PMID 9238027.
- ^ ab Huebbe P, Rimbach G (agosto de 2017). "Evolución de las isoformas de la apolipoproteína E humana (APOE): Estructura genética, función proteica e interacción con factores dietéticos". Ageing Research Reviews . 37 : 146–161. doi :10.1016/j.arr.2017.06.002. PMID 28647612. S2CID 3758905.
- ^ Lo CC, Langhans W, Georgievsky M, Arnold M, Caldwell JL, Cheng S, et al. (diciembre de 2012). "La apolipoproteína AIV requiere colecistoquinina y nervios vagos para suprimir la ingesta de alimentos". Endocrinología . 153 (12): 5857–65. doi :10.1210/en.2012-1427. PMC 3512075 . PMID 23027805.
- ^ Lind, Anne-Li; Just, David; Mikus, Maria; Fredolini, Claudia; Ioannou, Marina; Gerdle, Björn; Ghafouri, Bijar; Bäckryd, Emmanuel; Tanum, Lars (15 de octubre de 2019). "Se ha descubierto que los niveles de apolipoproteína C1 y autotaxina en el LCR se asocian con el dolor neuropático y la fibromialgia". Journal of Pain Research . 12 : 2875–2889. doi : 10.2147/jpr.s215348 . PMC 6800548 . PMID 31686904.
- ^ Chan DC, Chen MM, Ooi EM, Watts GF (mayo de 2008). "Un ABC de la apolipoproteína C-III: ¿un nuevo factor de riesgo cardiovascular clínicamente útil?". Revista internacional de práctica clínica . 62 (5): 799–809. doi : 10.1111/j.1742-1241.2007.01678.x . PMID 18201179. S2CID 34553066.
- ^ Chang TY, Yamauchi Y, Hasan MT, Chang C (diciembre de 2017). "Homeostasis celular del colesterol y enfermedad de Alzheimer". Journal of Lipid Research . 58 (12): 2239–2254. doi : 10.1194/jlr.R075630 . PMC 5711498 . PMID 28298292.
- ^ Wu MF, Xu KZ, Guo YG, Yu J, Wu Y, Lin LM (octubre de 2019). "Lipoproteína(a) y enfermedad cardiovascular aterosclerótica: conocimiento actual y perspectivas futuras". Medicamentos y terapia cardiovascular . 33 (6): 739–748. doi :10.1007/s10557-019-06906-9. PMID 31655942. S2CID 204886420.
Enlaces externos
- Reseña de HuGENet
- Mutaciones e información de la apolipoproteína AI
- Apolipoproteínas. Apo A1, B, C2. Información sobre apolipoproteínas
