海洋生物概述 载脂蛋白E 载脂蛋白E-概述,载脂蛋白E-结构与生物合成

载脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)是一种多态性蛋白,参与脂蛋白的转化与代谢过程,其基因可以调节许多生物学功能,与许多眼科疾病发病有关,对ApoE及其基因多态性的研究是目前医学研究的热点之一,探讨两者之间的内在联系,对眼病的预防、诊断及治疗具有重要的临床应用价值。载脂蛋白E主要存在于CM、VLDL、IDL和部分HDL中,正常人血浆ApoE浓度为0.03~0.05g/L。Apo E的浓度与血浆甘油三酯含量呈正相关。

载脂蛋白e_载脂蛋白E -概述


载脂蛋白E

ApoE是血浆中重要的载脂蛋白之一,对血脂代谢起重要的调节作用。近年来研究发现,ApoE基因多态性与年龄相关性黄斑变性(age related macular degeneration,AMD)、单纯疱疹病毒性角膜炎(herpes simplex keratitis,HSK)、视网膜色素变性(retinitis pigmentosa,RP)等眼科疾病有着密切的关系。

载脂蛋白e_载脂蛋白E -结构与生物合成

ApoE是一个含有299个氨基酸结合有磷脂的糖蛋白,其分子量为34kDa,可以在各种组织中合成,但以肝脏为主。首先合成的是含有317个氨基酸的前肽,这个前肽在内质网中经过蛋白水解作用除去18个氨基酸的信号肽,再经过糖基化作用和细胞外液的脱唾液酸作用形成成熟的ApoE。Apo E分泌入血后即转移到脂蛋白中,并同它们一起代谢。

ApoE的一级结构是一条单多肽链,其氨基酸组成上含有10%~12%的精氨酸(按其氨基酸克分子计算),故曾称为富含精氨酸载脂蛋白。

ApoE是一个多态性蛋白,有三个常见的异构体,即E2、E3和E4。各种ApoE异构体的主要区别是氨基酸一级结构的不同,这涉及半胱氨酸(Cys)和精氨酸(Arg)的交换: E3含一个Cys(第112位);E4不含Cys,但比E3多一个Arg(第112位);E2含2个Cys,但比E3少一个Arg(第158位)。ApoE 的二级结构中含有较多的α-螺旋,这种结构在去垢剂或脂类环境中仅有极微小的改变,是比较稳定的。同其他载脂蛋白(如AI、AII、CII)相比较,ApoE有易变的、松散的、折叠三级结构。

ApoE羧基未端的稳定区可能是主要的脂蛋白脂类结合区,此区没有与LDL受体结合的活性。而ApoE氨基未端区具有很强的与LDL受体结合的能力。

人ApoE基因已被分离出来,基因定位于19号染色体上。ApoE基因由3597个核苷酸组成,含有4个外显子和3个内含子。四个外显子的长度分别为44、66、193和860bp;三个内含子的长度分别为760、1092和582bp。相对应的ApoE mRNA由 1169个核苷酸组成。

载脂蛋白e_载脂蛋白E -生理功能

ApoE可以在各种组织中合成,在肝脏中合成最多,其血浆浓度约为30~50mg/L,ApoE在肝脏中的含量约占血浆总量的2/3~3/4,其次在脑组织中合成亦较多。ApoE主要存在于极低密度脂蛋白(very low density lipoproteins,VLDL)、中间密度脂蛋白(IDL)、乳糜微粒(chglomicrons,CM)及CM残骸中。ApoE可与脂质及其受体(包括LDL受体、VLDL受体及LDL受体相关蛋白)结合,ApoE作为配体参与受体介导的载脂蛋白清除过程。如经低密度脂蛋白受体(low densitu lipoprotein receptor,LDLR)介导VLDL和LDL的清除,经LDLR和低密度脂蛋白受体相关蛋白(receptor relaled protein, LRP)介导CM的清除。ApoE与总胆固醇(TC)转运、TC再分布、免疫调节和细胞增殖分化等功能有关,是中枢神经系统重要的载脂蛋白和代偿突触形成过程中胆固醇和脂类转运的重要调节因子。

(一)、组成脂蛋白, 是CM、VLDL、IDL和部分HDL的结构蛋白;

(二)、作为配体与LDL受体和Apo E受体结合;

(三)、具有某种免疫调节作用,这是因为在淋巴细胞表面有Apo E免疫调节受体,而含Apo E的脂蛋白能与淋巴细胞免疫调节受体结合,可使淋巴细胞对促进细胞分裂的刺激发生对抗,这可能是脂蛋白和受体的结合抑制了淋巴细胞活化所需要的早期转化过程,如对钙的摄取、磷脂酰肌醇循环和环核苷酸代谢等。这些观察提示Apo E在免疫反应中可能有一定的调节作用。

(四)、参与神经细胞的修复。

载脂蛋白e_载脂蛋白E -病状详解

1、与年龄相关性黄斑变性:

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细胞溶酶体融合,载脂蛋白被水解

年龄相关性黄斑变性(age related macular degeneration, AMD)是西方国家首要的不可逆的致盲眼病,实验发现,ApoE在视网膜组织,特别是RPE和Bruch’s膜上有表达,此位置正是AMD的病变区域。

2、与单纯疱疹病毒性角膜炎(HSK):

1型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus 1,HSV 1)潜伏在ApoEε4携带者的颅神经内更易损伤神经系统,促使阿尔茨海默病(alzheimer s disease,AD)发生,被视为AD发病的一个危险因素

3、与原发性视网膜色素变性:


脂蛋白肾小球病――由载脂蛋白e变ApoE与视网膜色素变性(retinitis pigmentosa,RP)的关系散见于临床报道中。有研究显示ApoE/LDL受体可调节胆固醇和磷脂的转运,逐渐抑制神经元对胆固醇的合成,促使胆固醇在神经元内摄取、降解、参与膜和突起的形成,且不同的ApoE表型,与受体的结合活性亦有差异。实验发现ApoE4抑制神经元突起的生长,加速细胞凋亡,而ApoE3则相反。ApoE4特有的特殊神经元蛋白水解作用,使有生物活性的毒性碎片进入细胞液,改变细胞骨架,破坏线粒体的能量平衡,导致神经节细胞死亡,发生RP。

4、与白点状视网膜变性:

白点状视网膜变性临床较少见,也是一种遗传性视网膜色素变性。有研究对一患有白点状视网膜变性的家族进行基因检测,发现此家族中所有患者均发生视紫红质基因Arg135Trp突变,且均携有ApoE4等位基因,外周/RDS或ROM1基因未发现变异,提示本病发生不只与外周/RDS基因突变有关,ApoE基因也可能起着作用。

  

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