lipoprotein - Lipoprotein

Şilomikron yapısı .
Apo A, Apo, apoC ApoE olan apolipoprotein ; yeşil parçacıklar fosfolipidlerdir ; T , triasilgliseroldür ; C , kolesterol esteridir .

Bir lipoprotein , birincil işlevi, kan plazması veya diğer hücre dışı sıvılarda olduğu gibi su içinde hidrofobik lipid ( yağ olarak da bilinir ) moleküllerini taşımak olan bir biyokimyasal yapıdır . Bir fosfolipid dış kabuk ile çevrelenmiş bir trigliserit ve kolesterol merkezinden oluşurlar , hidrofilik kısımlar dışarı doğru çevreleyen suya ve lipofilik kısımlar içeriye doğru lipid merkezine doğru yönlendirilir. Apolipoprotein adı verilen özel bir protein türü dış kabuğa gömülüdür, hem kompleksi stabilize eder hem de ona rolünü belirleyen işlevsel bir kimlik verir.

Birçok enzim , taşıyıcı , yapısal protein, antijen , adezin ve toksin lipoproteinlerdir. Örnekler plazma lipoprotein partiküllerini ( HDL , LDL , IDL , VLDL ve şilomikronlar ) içerir. Bu plazma partiküllerinin alt grupları, aterosklerozun birincil sürücüleri veya modülatörleridir .

Kapsam

transmembran lipoproteinler

Bazı transmembran proteolipidler , özellikle bakterilerde bulunanlar , lipoproteinler olarak adlandırılır; bu makalenin konusu olan lipoprotein parçacıkları ile ilgili değillerdir. Bu tür transmembran proteinlerin izole edilmesi zordur, çünkü lipid membrana sıkıca bağlanırlar, genellikle uygun yapıyı sergilemek için lipidlere ihtiyaç duyarlar ve suda çözünmez olabilirler. Deterjanlar genellikle transmembran lipoproteinleri ilişkili biyolojik membranlardan izole etmek için gereklidir.

Plazma lipoprotein parçacıkları

Yağlar suda çözünmedikleri için kan plazması dahil hücre dışı suda tek başlarına taşınamazlar. Bunun yerine, bir taşıma aracı olarak işlev gören hidrofilik bir dış kabuk ile çevrilidirler. Lipoprotein partiküllerinin rolü , vücudun hücre dışı suyu içindeki triaçilgliseroller ( trigliseritler olarak da bilinir ), fosfolipidler ve kolesterol gibi yağ moleküllerini vücudun tüm hücrelerine ve dokularına taşımaktır. Bu parçacıklar, adı verilen apolipoprotein dış muhafaza dahil proteinleri, hem de sentezlenebilir ve hücre dışı su içine salgılanan ince bağırsak ve karaciğer hücreleri. Dış kabuk ayrıca fosfolipidler ve kolesterol içerir.

Tüm hücreler , hücrelerin hem iç su içeriğini hem de iç suda çözünür elementleri kontrol etmek ve iç yapılarını ve protein enzimatik sistemlerini düzenlemek için kullandıkları çoklu zarları oluşturmak için yapı taşları olarak yağları ve kolesterolü kullanır ve bunlara güvenir . Lipoprotein parçacıklarının dış kabuğu, dışa doğru yönlendirilmiş hidrofilik fosfolipid, kolesterol ve apolipoprotein gruplarına sahiptir. Bu özellikler onları tuzlu su bazlı kan havuzunda çözünür hale getirir. Triaçilgliseroller ve kolesteril esterler , dış kabuk tarafından sudan korunarak dahili olarak taşınır. Dış kabukta bulunan apolipoproteinlerin türü, lipoprotein partiküllerinin fonksiyonel kimliğini belirler. Bu apolipoproteinlerin kandaki enzimlerle, birbirleriyle veya hücre yüzeylerindeki spesifik proteinlerle etkileşimi, triaçilgliserollerin ve kolesterolün lipoprotein taşıma partiküllerine eklenip eklenmeyeceğini veya bunlardan çıkarılıp çıkarılmayacağını belirler.

İnsan plazmasında karakterizasyon

Yapı

Lipoproteinler, başta kolesteril esterler ve trigliseritler olmak üzere polar olmayan lipidlerden oluşan merkezi bir hidrofobik çekirdeğe sahip karmaşık parçacıklardır. Bu hidrofobik çekirdek, fosfolipidler, serbest kolesterol ve apolipoproteinlerden oluşan hidrofilik bir zar ile çevrilidir. Plazma lipoproteinleri, büyüklük, lipid bileşimi ve apolipoproteinlere göre yedi sınıfa ayrılır.

Fonksiyonlar

Metabolizma

Vücutta lipoprotein partiküllerinin işlenmesi, lipoprotein partikül metabolizması olarak adlandırılır . Söz konusu lipoprotein partiküllerinin esas olarak diyet (eksojen) lipitlerden mi oluştuğuna veya triasilgliserollerin de novo sentezi yoluyla karaciğerden mi (endojen) oluştuklarına bağlı olarak , eksojen ve endojen olmak üzere iki yola ayrılır .

Hepatositler triasilglyceroller ve kolesterol taşınması için önemli bir platform olan; karaciğer ayrıca belirli miktarlarda glikojen ve triaçilgliserol depolayabilir . Adipositler , triaçilgliseroller için ana depolama hücreleri iken , herhangi bir lipoprotein üretmezler.

eksojen yol

Lipoprotein metabolizmasının temellerini gösteren basitleştirilmiş akış şeması.

Safra , kimusta bulunan yağları emülsifiye eder , ardından pankreas lipazı , triaçilgliserol moleküllerini iki yağ asidine ve bir 2-monoasilgliserole ayırır. Enterositler , kimustan küçük molekülleri kolayca emer. Enterositlerin içinde yağ asitleri ve monoasilgliseritler tekrar triaçilgliseritlere dönüştürülür. Daha sonra bu lipidler, apolipoprotein B-48 ile yeni oluşan şilomikronlara birleştirilir . Bu parçacıklar daha sonra büyük ölçüde apolipoprotein B-48'e bağlı olan bir süreçte lakteallere salgılanır . Yeni oluşan şilomikronlar , lenfatik damarlarda dolaşırken karaciğer dolaşımını atlar ve torasik kanal yoluyla kan dolaşımına boşaltılır .

Kan akışında, yeni oluşan şilomikron partikülleri , HDL partikülleri ile etkileşime girerek , apolipoprotein C-II ve apolipoprotein E'nin yeni oluşan şilomikron'a HDL bağışı ile sonuçlanır . Bu aşamadaki şilomikron daha sonra olgun olarak kabul edilir. Apolipoprotein C-II aracılığıyla, olgun şilomikronlar , kan damarlarını kaplayan endotel hücreleri üzerindeki bir enzim olan lipoprotein lipazı (LPL) aktive eder. LPL , şilomikronlardan nihai olarak gliserol ve yağ asitlerini serbest bırakan triaçilgliserolün hidrolizini katalize eder . Gliserol ve yağ asitleri daha sonra enerji ve depolama için periferik dokularda, özellikle yağ ve kaslarda emilebilir .

Hidrolize şilomikronlar artık şilomikron kalıntıları olarak adlandırılmaktadır . Şilomikron kalıntıları, esas olarak karaciğerde bulunan şilomikron kalıntı reseptörleri ile apolipoprotein E aracılığıyla etkileşime girene kadar kan dolaşımında dolaşmaya devam eder. Bu etkileşim , daha sonra lizozomlar içinde hidrolize olan şilomikron kalıntılarının endositozuna neden olur . Lizozomal hidroliz , enerji için kullanılabilen veya daha sonra kullanılmak üzere depolanabilen gliserol ve yağ asitlerini hücreye bırakır.

endojen yol

Karaciğer, lipidlerin işlenmesi için merkezi bir platformdur: hücrelerinde, hepatositlerde gliserolleri ve yağları depolayabilir . Hepatositler de novo sentez yoluyla triaçilgliseroller de oluşturabilirler. Ayrıca kolesterolden safra üretirler. Kolesterolün emilmesinden bağırsaklar sorumludur. Onu kan dolaşımına aktarıyorlar.

Hepatositlerde, triaçilgliseroller ve kolesteril esterler apolipoprotein B-100 ile birleşerek yeni oluşan VLDL partiküllerini oluştururlar . Yeni oluşan VLDL partikülleri, apolipoprotein B-100'e bağlı bir süreç aracılığıyla kan dolaşımına salınır.

Kan akışında, yeni oluşan VLDL parçacıkları HDL parçacıklarıyla çarpar; sonuç olarak, HDL partikülleri , yeni oluşan VLDL partikülüne apolipoprotein C-II ve apolipoprotein E bağışlar . Apolipoproteinler C-II ve E ile yüklendikten sonra, yeni oluşan VLDL partikülü olgun kabul edilir. VLDL partikülleri dolaşır ve endotelyal hücrelerde eksprese edilen LPL ile karşılaşır . Apolipoprotein C-II, LPL'yi aktive ederek VLDL partikülünün hidrolizine ve gliserol ve yağ asitlerinin salınmasına neden olur. Bu ürünler, esas olarak yağ ve kas olmak üzere periferik dokular tarafından kandan emilebilir. Hidrolize edilmiş VLDL parçacıkları artık VLDL kalıntıları veya orta yoğunluklu lipoproteinler (IDL'ler) olarak adlandırılmaktadır. VLDL kalıntıları dolaşabilir ve apolipoprotein E ile kalıntı reseptör arasındaki etkileşim yoluyla karaciğer tarafından emilebilir veya hepatik lipaz tarafından daha fazla hidrolize edilebilir .

Hepatik lipaz bültenleri hidrolizi geride bırakarak, ve yağ asitleri gliserol IDL kalıntıları olarak adlandırılan, düşük yoğunluklu lipoproteinler (nispeten yüksek bir kolesterol içeriği (LDL), 37 ° C'de, doğal LDL yapısını görmek ile YouTube ). LDL dolaşır ve karaciğer ve periferik hücreler tarafından emilir. LDL'nin hedef dokusuna bağlanması , LDL reseptörü ile LDL partikülü üzerindeki apolipoprotein B-100 arasındaki etkileşim yoluyla gerçekleşir . Emilim, endositoz yoluyla gerçekleşir ve içselleştirilmiş LDL partikülleri, lizozomlar içinde hidrolize edilir ve başta kolesterol olmak üzere lipidleri serbest bırakır.

Oksijen taşınmasında olası rol

Plazma lipoproteinleri oksijen gazı taşıyabilir. Bu özellik, O için uygun bir ortam sağlayan nedeniyle lipid kristalin hidrofobik yapısına olan ₂ sulu bir ortama kıyasla çözünürlük.

Enflamasyondaki rolü

Bir patojenin girmesi gibi uyaranlara biyolojik bir sistem yanıtı olan iltihaplanma , çok sayıda sistemik biyolojik fonksiyon ve patolojide altta yatan bir role sahiptir. Bu, vücut zararlı olabilecek yerlerdeki bakteriler gibi patojenlere maruz kaldığında, bağışıklık sistemi tarafından yararlı bir yanıttır, ancak kontrolsüz bırakılırsa zararlı etkileri de olabilir. Lipoproteinlerin, özellikle HDL'nin inflamatuar süreçte önemli rolleri olduğu gösterilmiştir.

Vücut normal, stabil fizyolojik koşullar altında çalıştığında, HDL'nin çeşitli şekillerde faydalı olduğu gösterilmiştir. LDL, glikokaliks yüksek kan şekeri seviyelerinden zarar görmüşse, LDL'nin arter duvarı gibi farklı dokulara bağlanmasına izin veren apolipoprotein B (apoB) içerir . Oksitlenirse, LDL, proteoglikanlarda tutulabilir ve HDL kolesterol akışı ile çıkarılmasını önleyebilir. Normal işleyen HDL, LDL'nin oksidasyon sürecini ve oksidasyondan sonra görülen inflamatuar süreçleri önleyebilir.

Lipopolisakkarit veya LPS, Gram-negatif bakterilerin hücre duvarındaki ana patojenik faktördür . Gram pozitif bakteriler , Lipoteikoik asit veya LTA adlı benzer bir bileşene sahiptir . HDL, LPS ve LTA'yı bağlama, vücuttaki zararlı etkileri nötralize etmek ve LPS'yi vücuttan temizlemek için HDL-LPS kompleksleri oluşturma yeteneğine sahiptir. HDL ayrıca, kolesterol mevcudiyetini modüle etmek ve bağışıklık tepkisini modüle etmek için bağışıklık sistemi hücreleri ile etkileşime giren önemli rollere sahiptir.

Sistem enfeksiyonu veya sepsis gibi belirli anormal fizyolojik koşullar altında , HDL'nin ana bileşenleri değişir, Lipidlerin ve apolipoproteinlerin bileşimi ve miktarı, HDL kolesterolünde (HDL-C) azalma gibi normal fizyolojik koşullara kıyasla değişir, fosfolipidler, apoA-I (yararlı anti-inflamatuar özelliklere sahip olduğu gösterilen HDL'deki majör bir lipoprotein) ve Serum amiloid A'da bir artış . HDL'nin bu değiştirilmiş bileşimi, bir akut faz enflamatuar yanıtta yaygın olarak akut faz HDL olarak adlandırılır ve bu süre zarfında HDL, LDL'nin oksidasyonunu inhibe etme yeteneğini kaybedebilir. Aslında, HDL'nin bu değiştirilmiş bileşimi, sepsisli hastalarda artmış mortalite ve daha kötü klinik sonuçlarla ilişkilidir.

sınıflandırma

Yoğunluğa göre

Lipoproteinler, daha büyük ve daha düşük yoğunluktan daha küçük ve daha yüksek yoğunluğa kadar sıralanan beş ana grup olarak sınıflandırılabilir. Yağ protein oranı arttığında lipoproteinler daha büyük ve daha az yoğundur. Vantera Analyzer aracılığıyla elektroforez , ultrasantrifüj ve nükleer manyetik rezonans spektroskopisi temelinde sınıflandırılırlar .

• Şilomikronlar , bağırsaklardan karaciğere, iskelet kasına ve yağ dokusuna trigliseritleri (yağ) taşır .
• Çok düşük yoğunluklu lipoproteinler (VLDL), karaciğerden yağ dokusuna (yeni sentezlenmiş) trigliseritleri taşır.
• Orta yoğunluklu lipoproteinler (IDL), VLDL ve LDL arasında orta düzeydedir. Onlar ne zaman kanda genellikle saptanabilir değildir oruç .
• Düşük yoğunluklu lipoproteinler (LDL), vücutta 3.000 ila 6.000 yağ molekülü (fosfolipitler, kolesterol, trigliseritler, vb.) taşır. LDL partikülleri bazen "kötü" lipoprotein olarak adlandırılır çünkü konsantrasyonlar, doza bağlı, ateroskleroz ilerlemesi ile ilişkilidir.
  • büyük yüzer LDL (lb LDL) parçacıkları
  • küçük yoğun LDL (sd LDL) parçacıkları
  • Lipoprotein(a) , belirli bir fenotipin bir lipoprotein parçacığıdır.
• Yüksek yoğunluklu lipoproteinler (HDL), vücudun hücrelerinden/dokularından yağ moleküllerini toplar ve onları karaciğere geri götürür. HDL'ler bazen "iyi" lipoprotein olarak adlandırılır, çünkü daha yüksek konsantrasyonlar düşük ateroskleroz ilerlemesi ve/veya gerileme oranları ile ilişkilidir.

Genç sağlıklı araştırma denekleri için, ~70 kg (154 lb), bu veriler çalışılan bireyler arasındaki ortalamaları temsil eder, yüzdeler kuru ağırlık yüzdesini temsil eder:

Bununla birlikte, bu veriler herhangi bir birey veya genel klinik popülasyon için mutlaka güvenilir değildir.

Alfa ve beta

Lipoproteinleri serum protein elektroforezindeki proteinlerin sınıflandırılmasına göre "alfa" ve "beta" olarak da sınıflandırmak mümkündür . Bu terminoloji bazen abetalipoproteinemi gibi lipid bozukluklarının tanımlanmasında kullanılır .

alt bölümler

LDL ve HDL gibi lipoproteinler, çeşitli yöntemlerle izole edilen alt türlere ayrılabilir. Bunlar yoğunluğa veya taşıdıkları protein içeriğine/proteinlere göre alt bölümlere ayrılır. Araştırma devam ederken, araştırmacılar farklı alt türlerin farklı fizyolojik rollere sahip türler arasında farklı apolipoproteinler, proteinler ve lipit içerikleri içerdiğini öğreniyorlar. Örneğin, HDL lipoprotein alt türleri içinde, genel lipid metabolizmasında çok sayıda protein yer alır. Bununla birlikte, HDL alt türlerinin ayrıca şu işlevlerde yer alan proteinleri içerdiği açıklığa kavuşturulmaktadır: homeostaz , fibrinojen , pıhtılaşma kaskadı , tamamlayıcı sistem , proteoliz inhibitörleri, akut faz yanıt proteinleri ve LPS bağlayıcı protein dahil olmak üzere inflamatuar ve immün yanıtlar. , hem ve demir metabolizması, trombosit regülasyonu, vitamin bağlanması ve genel taşıma.

Çalışmalar

Ateroskleroz , koroner arter hastalığının önde gelen nedenidir . Ve iskemik kalp hastalığı dünyadaki ölümlerin önde gelen nedenidir. Birçok çalışma , hastalığın insidansı ile kandaki plazma lipoprotein partikül konsantrasyonları arasındaki olası korelasyonları incelemiştir . Olası nedenler için hipotezler mevcuttur, ancak bugüne kadar hiçbiri kanıtlanmamıştır. Bu çalışmalar, ateroskleroz ve partikül konsantrasyonları arasında korelasyon (ve korelasyon nedensellik anlamına gelmez ) göstermiştir. Parçacık miktarının diyet bileşimine bir tepki olup olmadığını belirlemek için özel olarak farklı fenotipleri hedefleyen çalışmalara ihtiyaç vardır. Vatandaş bilim adamları bunu yapmaya çalışıyorlar.

Ayrıca bakınız

• lipid bağlantılı protein
• kalan kolesterol
• Ters kolesterol taşınması
• Dikey Otomatik Profil

Referanslar

Dış bağlantılar

• ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi Tıbbi Konu Başlıklarında (MeSH) Lipoproteinler