APOLIPOPROTEIN E: CIRI, FUNGSI, PENYAKIT - BIOLOGI - 2025

The 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 bersirkulasi melalui aliran darah.

Struktur Apolipoprotein E (Sumber: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Bioinformatics Institute melalui Wikimedia Commons)

Karena partisipasinya dalam lipoprotein, apolipoprotein E berimplikasi langsung pada kandungan kolesterol dan trigliserida dalam serum, yang artinya terkait dengan patologi yang terkait dengan konsentrasi lipid tersebut dalam darah.

Apolipoprotein seperti apoE adalah bagian dari berbagai jenis lipoprotein yang, tergantung pada kepadatan mengambangnya, diklasifikasikan sebagai kilomikron, partikel kilomikron sisa, lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL), densitas menengah (IDL), densitas rendah (LDL) ) dan kepadatan tinggi (HDL).

Secara spesifik, apolipoprotein E adalah bagian dari komponen protein kilomikron, dari partikel kilomikron yang tersisa, dari VLDL dan HDL. Ini disintesis di hati, otak, kulit, makrofag, dan organ steroidogenik.

karakteristik

Protein dari 299 asam amino dan berat molekul kurang lebih 34 kDa, dikodekan oleh gen yang termasuk dalam famili genetika apolipoprotein (APO), di mana setiap anggota famili terdiri dari unit-unit yang diulang dalam batch masing-masing 11 kodon. .

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 famili yang sama. Ini terdiri dari 4 ekson dan 3 intron yang totalnya sekitar 3.597 nukleotida.

Protein disintesis terutama di jaringan hati, tetapi juga dapat ditemukan di otak, limpa, ginjal, gonad, dan makrofag.

Pola isoform berbeda yang dapat ditampilkan tidak hanya ditentukan secara genetik, tetapi juga karena adanya modifikasi pasca-translasi seperti penambahan bagian asam sialat (sialilasi).

Terjadinya beberapa isoform relatif terhadap yang lain telah terlibat dalam beberapa kondisi patologis, terlepas dari fakta bahwa perbedaan di antara mereka seringkali 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.

Ia memiliki domain pengikat lipid yang besar di dekat ujung terminal karboksil dan disekresikan dengan sejumlah besar residu asam sialat, yang secara progresif dihilangkan melalui mekanisme yang kompleks.

fitur

Fungsi 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 tubuh bola lipoprotein dan dapat berfungsi sebagai reseptor permukaan. Secara khusus, apolipoprotein E sangat penting untuk pembentukan lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL) dan kilomikron.

Dalam pengangkutan dan metabolisme kolesterol

Karena isoform apolipoprotein E yang berbeda bekerja secara berbeda dengan reseptor seluler spesifik untuk lipoprotein, mereka memainkan peran mendasar dalam pengaturan dan pemeliharaan kadar kolesterol yang bersirkulasi.

Apolipoprotein E hadir dalam kilomikron, dalam partikel kilomikron yang tersisa (setelah hidrolisis trigliserida di interiornya) dan dalam partikel dengan kepadatan sangat rendah dikaitkan dengan reseptor spesifik yang mengangkutnya ke jaringan hati untuk redistribusi atau eliminasi kolesterol.

Ini adalah protein penentu untuk "pengambilan" seluler dari lipoprotein HDL dan VLDL dan pada neonatus, lipoprotein HDL dengan apoE adalah yang paling melimpah.

Dalam pengikatan lipoprotein ke faktor tertentu

Lipoprotein yang mengandung ApoE memiliki kemampuan untuk mengikat heparin melalui daerah yang sama, dimana partikel-partikel ini berikatan dengan reseptor, yang tampaknya memiliki implikasi fisiologis untuk pengikatan lipoprotein ke permukaan endotel.

Dalam sistem kekebalan

Permukaan limfosit (sel-sel sistem kekebalan) memiliki reseptor imunoregulasi yang mampu secara spesifik mengikat apolipoprotein E, membuat limfosit resisten terhadap rangsangan mitogenik. Ini berarti penghambatan peristiwa transformasi awal yang diperlukan untuk aktivasi sel-sel ini.

Fungsi lainnya

ApoE dan isoformnya diketahui memiliki dampak besar pada umur panjang dan penuaan.

Penyakit terkait

Lebih dari satu juta orang meninggal setiap tahun di Amerika Serikat karena penyakit kardiovaskular, yang meliputi penyakit jantung koroner, aritmia jantung, penyakit arteri, kardiomiopati, cacat lahir, dan kondisi vaskular, antara lain.

Penyakit koroner adalah yang paling umum, dan di antara faktor risiko yang diindikasikan untuk hal ini adalah konsumsi rokok, kadar kolesterol yang berlebihan (terkait dengan kelebihan partikel dengan kepadatan rendah dan cacat pada jumlah partikel dengan kepadatan tinggi) , hipertensi, gaya hidup menetap, obesitas dan diabetes.

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa kerusakan pada lokus pengkodean untuk apolipoprotein E dan variannya sesuai dengan 6% hingga 40% dari faktor risiko penyakit jantung koroner, karena mereka terlibat langsung dalam metabolisme lipid dan kolesterol.

Penyakit lain yang dikaitkan dengan apoE berkaitan dengan gangguan neurologis seperti penyakit Alzheimer, yang dikaitkan dengan varian apoE4 sebagai faktor risiko penurunan kognitif yang terjadi selama perkembangan penyakit ini.

ApoE tampaknya berinteraksi dengan peptida beta amiloid, yang pengendapannya dalam bentuk plak amiloid sangat penting untuk pembentukan kondisi Alzheimer.

Referensi

1. Chen, J., Li, Q., & Wang, J. (2011). Topologi apolipoprotein E3 manusia secara unik mengatur fungsi biologisnya yang beragam. PNAS, 108 (15744), 2-7.
2. Danesh, J. (2009). Lipid Utama, Apolipoprotein, dan Risiko Penyakit Vaskular. American Medical Association, 302 (18), 1993–2000.
3. Eichner, JE, Dunn, ST, Perveen, G., Thompson, DM, & Stewart, KE (2002). Polimorfisme Apolipoprotein E dan Penyakit Kardiovaskular: Review HuGE. American Journal of Epidemiology, 155 (6), 487-495.
4. Hatters, DM, Peters-libeu, CA, & Weisgraber, KH (2006). Struktur apolipoprotein E: wawasan tentang fungsi. Tren Ilmu Biokimia, 31 (8), 445-454.
5. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC, & Weisgarber, KH (1984). Lipoprotein plasma: struktur dan fungsi apolipoprotein. Jurnal Penelitian Lipid, 25, 1277–1294.
6. Raber, J. (2008). AR, apoE, dan fungsi kognitif. Hormon dan Perilaku, 53, 706–715.