리포단백질

Lipoprotein
박테리아/트랜스막 "리포단백질"을 포함한 지질과 공유적으로 연결된 단백질은 단백질지질을 참조하십시오.
카이로미크론의 구조.
ApoA, ApoB, ApoC, ApoE는 아폴리포단백질, 녹색입자는 인지질, T는 트리아실글리세롤, C는 콜레스테롤 에스테르이다.

리포단백질은 혈장이나 다른 세포외 액체에서처럼 물에 있는 소수성 지질 분자를 운반하는 것이 주된 기능인 생화학 집합체이다.이들은 인지질 외각으로 둘러싸인 트리글리세리드 및 콜레스테롤 중심으로 구성되며, 친수성 부분은 주변 물을 향해 바깥쪽을 향하고 친수성 부분은 지질 중심을 향해 안쪽을 향한다.아폴리포단백질이라고 불리는 특별한 종류의 단백질은 복합체를 안정시키고 그것의 역할을 결정하는 기능적 정체성을 주는 바깥 껍질에 내장되어 있습니다.

많은 효소, 운반체, 구조 단백질, 항원, 접착제, 그리고 독소가 리포단백질이다.예를 들어 혈장 리포단백질 입자(HDL, LDL, IDL, VLDL 및 카이로미크론)가 있습니다.이러한 플라즈마 입자의 하위 그룹은 아테롬성 동맥 [1]경화증의 주요 요인 또는 조절제입니다.

범위

막간지단백질

일부 막 통과 단백질 지질, 특히 박테리아에서 발견되는 단백질은 리포단백질이라고 불립니다; 그것들은 이 기사에 [2]대한 리포단백질 입자와 관련이 없습니다.이러한 막 통과 단백질은 지질막에 단단히 결합하고 종종 적절한 구조를 나타내기 위해 지질을 필요로 하며 물에 녹지 않을 수 있기 때문에 분리하기가 어렵다.일반적으로 세제는 관련된 생물학적 막에서 막간지단백질을 분리하는 데 필요합니다.

혈장 리포단백질 입자

지방은 물에 녹지 않기 때문에 혈장을 포함한 세포 외 물에서는 스스로 운반될 수 없습니다.대신, 그들은 수송 수단으로 기능하는 친수성 외부 껍질에 둘러싸여 있다.리포단백질 입자의 역할은 몸의 세포 외 물 안에 있는 트리아실글리세롤, 인지질, 콜레스테롤과 같은 지방 분자를 신체의 모든 세포와 조직으로 운반하는 것입니다.아폴리포단백질이라고 불리는 이 입자들의 외부 껍질에 포함된 단백질은 소장과 간 세포에 의해 합성되어 세포외 물로 분비된다.외피에는 인지질과 콜레스테롤도 포함되어 있습니다.

모든 세포는 내부 수분 함량과 내부 수용성 요소를 조절하고 내부 구조와 단백질 효소 시스템을 조직하기 위해 세포들이 사용하는 여러 막을 만들기 위해 지방과 콜레스테롤을 빌딩 블록으로 사용하고 의존합니다.리포단백질 입자의 외각은 인지질, 콜레스테롤, 아폴리포단백질의 친수성 그룹을 바깥쪽으로 향하게 합니다.이러한 특성으로 인해 염수 기반의 혈액 웅덩이에 녹게 됩니다.트리아실글리세롤과 콜레스테릴 에스테르는 외부 껍데기에 의해 물로부터 차폐되어 내부에서 운반됩니다.외각에 포함된 아폴리포단백질의 종류에 따라 리포단백질 입자의 기능적 동일성이 결정됩니다.이러한 아폴리포단백질과 혈액 내 효소, 서로 또는 세포 표면의 특정 단백질과의 상호작용은 트리아실글리세롤과 콜레스테롤이 리포단백질 수송 입자에 추가될지 또는 제거될지를 결정합니다.

인간 혈장 내 특성 평가[3]

카이로미크론 동작하지 않다 LDL HDL
전기영동도 기원. 베타판 전 베타. 알파
밀도 0.96 미만 0.96-1.006 1.006-1.063 1.063-1.21
직경(nm) 100-1000 30-90 20-25 10-20
아폴리포단백질 B48, Al, All B100 CI, CII B100. AI, 모두, CI
구성.
(전체 콘텐츠의 %)
단백질 2 10 20 40
지질 98 90 80 60
지질 성분
(전체 지질 함량의 %)
트리아실글리세롤 88 55 12 12
콜레스테릴 에스테르 4 24 59 40
인지질 8 20 28 47
유리 지방산 - 1 1 1

구조.

리포단백질은 주로 콜레스테릴 에스테르와 트리글리세리드인 비극성 지질들의 중심 소수성 핵심을 가진 복잡한 입자입니다.이 소수성 코어는 인지질, 유리 콜레스테롤, 그리고 아폴리포단백질로 구성된 친수성 막으로 둘러싸여 있습니다.혈장 리포단백질은 크기, 지질 조성, 아폴리포단백질에 [4]따라 7가지로 나뉜다.

기능들

대사

체내에서 리포단백질 입자의 취급을 리포단백질 입자 대사라고 한다.트리아실글리세롤의 de novo 합성을 통해 해당 리포단백질 입자가 주로 식이(외인) 지질로 구성되는지 또는 간(내인)에서 발생하는지 여부에 따라 외인성 및 내인성 두 가지 경로로 나뉜다.

간세포는 트리아실글리세롤과 콜레스테롤을 다루기 위한 주요 플랫폼이다; 간은 또한 일정량의 글리코겐과 트리아실글리세롤을 저장할 수 있다.지방세포는 트리아실글리세롤의 주요 저장 세포이지만, 어떤 리포단백질도 생성하지 않습니다.

외인성 경로

리포단백질 대사의 필수 요소를 보여주는 간단한 흐름도.

담즙은 키메에 포함된 지방을 유화시킨 후, 췌장 리파아제는 트리아실글리세롤 분자를 2개의 지방산과 1개의 2-모노아실글리세롤로 분해한다.장세포는 카이무스로부터 작은 분자를 쉽게 흡수한다.장구 내에서는 지방산과 모노아실글리세라이드가 다시 트리아실글리세라이드로 변환된다.그 후, 이러한 지질은 아폴리포단백질 B-48과 조립되어 초기 카이로미크론이 된다.이 입자들은 아폴리포단백질 B-48에 크게 의존하는 과정에서 젖소로 분비된다.그들이 림프관을 통해 순환할 때, 초기 카이로미크론은 간 순환을 우회하여 흉관을 통해 혈류로 배출됩니다.

혈류 중 초기 카이로미크론 입자는 HDL 입자와 상호작용하여 초기 카이로미크론에 아폴리포단백 C-II 및 아폴리포단백 E를 HDL 기증한다.이 단계에서 카이로미크론은 성숙된 것으로 간주됩니다.성숙한 카이로미크론은 아폴리포단백질 C-II를 통해 혈관을 덮고 있는 내피세포의 효소인 리포단백질 리파아제(LPL)를 활성화한다.LPL은 트리아실글리세롤의 가수분해를 촉매하여 궁극적으로 카이로미크론으로부터 글리세롤과 지방산을 방출합니다.글리세롤과 지방산은 에너지와 저장을 위해 말초 조직, 특히 지방과 근육에 흡수될 수 있다.

가수분해된 카이로미크론은 이제 카이로미크론 잔재라고 불린다.카이로미크론 잔재는 주로 간에서 발견되는 카이로미크론 잔존 수용체와 아폴리포단백질 E를 통해 상호작용할 때까지 혈류를 계속 순환시킨다.이러한 상호작용은 카이로미크론 잔존물의 세포내이동을 유발하며, 이는 리소좀 내에서 후속적으로 가수분해된다.리소좀 가수분해는 글리세롤과 지방산을 세포로 방출하여 에너지로 사용하거나 나중에 사용하기 위해 저장할 수 있습니다.

내인성 경로

간은 지질 처리를 위한 중심 플랫폼이다: 간세포인 세포에 글리세롤과 지방을 저장할 수 있다.간세포는 또한 de novo 합성을 통해 트리아실글리세롤을 생성할 수 있다.그들은 또한 콜레스테롤로부터 담즙을 생산한다.장은 콜레스테롤을 흡수하는 역할을 한다.그들은 그것을 혈류로 옮깁니다.

트리아실글리세롤과 콜레스테릴에스테르를 아폴리포단백 B-100으로 조립하여 초기 VLDL 입자를 형성한다.초기 VLDL 입자는 아폴리포단백 B-100에 의존하는 과정을 통해 혈류로 방출됩니다.

혈류 중 초기 VLDL 입자는 HDL 입자와 충돌하고, 그 결과 HDL 입자는 초기 VLDL 입자에 아폴리포단백질 C-II 및 아폴리포단백질 E를 공여한다.아폴리포단백질 C-II 및 E가 탑재되면 초기 VLDL 입자는 성숙된 것으로 간주됩니다.VLDL 입자는 내피세포에서 발현되는 LPL을 순환하여 만난다.아폴리포단백 C-II는 LPL을 활성화하여 VLDL 입자의 가수분해와 글리세롤 및 지방산의 방출을 일으킨다.이 제품들은 주로 지방과 근육인 말초 조직에 의해 혈액에서 흡수될 수 있다.가수분해된 VLDL 입자는 현재 VLDL 잔존물 또는 중간밀도 리포단백질(IDL)로 불립니다.VLDL 잔재는 순환할 수 있으며 아폴리포단백질 E와 잔존수용체 사이의 상호작용을 통해 간에 흡수되거나 간 리파아제에 의해 더욱 가수분해될 수 있다.

간 리파아제에 의한 가수분해는 글리세롤과 지방산을 방출하고, 상대적으로 높은 콜레스테롤[5] 함량을 포함하는 저밀도 리포단백질(LDL)이라고 불리는 IDL 잔류물을 남깁니다(유튜브의 37°C 토종 LDL 구조 참조).LDL은 순환하여 간과 말초 세포에 흡수된다.LDL 수용체와 LDL 입자 상의 아폴리포단백질 B-100 사이의 상호작용을 통해 LDL의 표적 조직에 대한 결합이 일어난다.흡수는 엔도사이토시스(endocytosis)를 통해 이루어지며 내부화된 LDL 입자는 리소좀 내에서 가수분해되어 지질, 주로 콜레스테롤을 방출한다.

산소 운반에서 가능한 역할

혈장 리포단백질은 산소 [6]가스를 운반할 수 있다.이러한 특성은 지질에 대한 결정성 소수성 구조 때문에 수성 [7]매체에 비해 O 용해도에 적합한2 환경을 제공합니다.

염증에서의 역할

병원체의 도입과 같은 자극에 대한 생물학적 시스템 반응인 염증은 수많은 시스템 생물학적 기능과 병리학에 기초적인 역할을 한다.이것은 인체가 해로운 것으로 판명될 위치의 박테리아와 같은 병원균에 노출되었을 때 면역 체계에 의해 유용한 반응이지만, 조절되지 않은 채로 두면 해로운 영향을 미칠 수도 있습니다.리포단백질, 특히 HDL이 염증 [8]과정에서 중요한 역할을 한다는 것이 입증되었다.

신체가 정상적이고 안정적인 생리 조건 하에서 기능할 때, HDL은 여러 [8]가지 면에서 이로운 것으로 나타났습니다.LDL은 아폴리포단백질 B(apoB)를 함유하고 있어 글리코칼릭스가 고혈당에 의해 [8]손상된 경우 동맥벽과 같은 다른 조직에 LDL이 결합할 수 있습니다.산화되면 LDL이 프로테오글리칸에 갇힐 수 있어 HDL 콜레스테롤 [8]유출에 의한 제거를 방지할 수 있습니다.정상적으로 기능하는 HDL은 LDL의 산화 과정과 [8]산화 후에 나타나는 염증 과정을 방지할 수 있다.

리포다당류, 즉 LPS는 그램 음성 박테리아의 세포벽에 있는 주요 병원성 인자이다.그램 양성 박테리아는 리포테이코산, 즉 LTA라는 유사한 성분을 가지고 있다.HDL은 LPS와 LTA를 결합하는 기능을 가지고 있어 HDL-LPS 복합체를 만들어 체내 유해한 영향을 중화시키고 LPS를 몸에서 [9]제거합니다.HDL은 또한 콜레스테롤의 가용성을 조절하고 면역 [9]반응을 조절하기 위해 면역계의 세포와 상호작용하는 중요한 역할을 한다.

HDL콜레스테롤(HDL-C), 인지질, apoA-I HDL의(주요한 지질이 커지는 등 정상적인 생리적 조건에 비해 altered,[9][10]지질과 apolipoproteins의 구성과 양이 개조된 시스템이나 감염 패혈증과 같은 특정한 비정상적인 생리적 조건에서, HDL의 주요 요소들이 된다.그 h유익한 항염증 특성을 가진 것으로 나타났으며, 혈청 아밀로이드 [9][10]A의 증가도 있었다.HDL의 이러한 변화된 구성은 급성상 염증 반응에서 일반적으로 급성상 HDL이라고 불리며, 이 기간 동안 HDL은 [8]LDL의 산화를 억제하는 능력을 상실할 수 있다. 실제로 HDL의 변화된 구성은 [9]패혈증 환자의 사망률 증가와 더 나쁜 임상 결과와 관련이 있다.

분류

밀도별

리포단백질은 5개의 주요 그룹으로 분류될 수 있으며, 더 크고 더 낮은 밀도부터 더 작고 더 높은 밀도까지 나열된다.지방단백질은 지방 대 단백질 비율이 증가하면 더 크고 덜 밀도가 높다.반테라 [11]분석기를 통한 전기영동, 초원심응집, 핵자기공명분광법에 따라 분류된다.

  • 카이로미크론은 트리글리세리드(지방)를 장에서 간, 골격근, 그리고 지방 조직으로 운반합니다.
  • 초저밀도 리포단백질(VLDL)은 간에서 지방 조직으로 (새로운 합성) 트리글리세리드를 운반합니다.
  • 중간밀도지단백질(IDL)은 VLDL과 LDL 사이의 중간체이다.그들은 보통 금식할 때 혈액에서 감지되지 않는다.
  • 저밀도 지방단백질(LDL)은 3,000에서 6,000개의 지방분자(인지질, 콜레스테롤, 트리글리세리드 등)를 체내에 운반합니다.LDL 입자는 때때로 "나쁜" 지방단백질이라고 불리는데, 이는 농도, 용량 관련, 아테롬성 동맥경화 진행과 관련이 있기 때문입니다.
    • 큰 부력 LDL(lb LDL) 입자
    • 소밀도 LDL(sd LDL) 입자
    • 리포단백질(a)은 특정 표현형의 리포단백질 입자이다
  • 고밀도 지단백질(HDL)은 몸의 세포/기질에서 지방 분자를 모아 간으로 가져간다.HDL은 높은 농도는 낮은 아테롬성 동맥경화 진행 및/또는 퇴행 속도와 관련이 있기 때문에 "좋은" 리포단백질이라고 불리기도 한다.

70kg(154lb) 이하의 젊은 건강한 연구 대상의 경우, 이러한 데이터는 연구 대상 개인 전체의 평균을 나타내며, 백분율은 건조 체중의 %를 나타낸다.

밀도(g/mL) 학급 직경(nm) %단백질 콜레스테롤 및 콜레스테롤 에스테르 비율 인지질(%) 트리아실글리세롤(%)
1.063 이상 HDL 5–15 33 30 29 4-8
1.019–1.063 LDL 18–28 25 46-50 21-22 8-10
1.006–1.019 IDL 25–50 18 29 22 31
0.95–1.006 동작하지 않다 30–80 10 22 18 50
0.95 미만 카이로미크론 75-1200 1-2 8 7 83-84

[12][13] 그러나 이러한 데이터는 한 개인 또는 일반 임상 모집단에 대해 반드시 신뢰할 수 있는 것은 아니다.

알파 및 베타

또한 혈청 단백질 전기영동의 단백질 분류에 따라 리포단백질을 "알파"와 "베타"로 분류할 수 있다.이 용어는 때때로 아베탈리포단백혈증과 같은 지질 질환을 설명할 때 사용된다.

소분할

LDL 및 HDL과 같은 리포단백질은 다양한 [14][15]방법을 통해 분리된 아종으로 더욱 세분될 수 있습니다.이것들은 밀도 또는 그들이 [14]운반하는 단백질 함량/단백질에 따라 세분된다.현재 연구가 진행 중인 동안, 연구원들은 다른 아종들이 다른 생리학적 [14]역할을 하는 종들 사이에 다른 아폴리포단백질, 단백질, 그리고 지질 성분을 포함하고 있다는 것을 배우고 있다.예를 들어 HDL 리포단백질 아종에서는 다수의 단백질이 일반적인 지질대사에 [14]관여한다.단, HDL 아종은 또한 보체계, 단백질 분해 억제제, 급성상 응답 단백질, 헴 및 철대사, 혈소판 조절을 포함한 항상성, 피브리노겐, 응고 캐스케이드, 염증 및 면역 반응과 관련된 단백질을 포함하고 있는 것으로 밝혀졌다.비타민 결합과 일반 교통수단.[14]

스터디

아테롬성 동맥경화는 관상동맥 질환의 [16]주요 원인이다.그리고,[17] 허혈성 심장병은 세계 사망의 주요 원인이다.많은 연구들이 그 질병의 발생률과 혈장의 리포단백질 입자 농도 사이의 가능한 상관관계를 조사했다.가능한 원인에 대한 가설은 존재하지만 현재까지 [18]증명된 것은 없다.[19] [20] [21] [22] [23] [24] 이러한 연구들은 아테롬성 동맥경화와 입자 농도 사이의 상관관계를 보여주었다(그리고 상관관계는 인과관계를[25] 암시하지 않는다).입자의 양이 식단 [26]구성에 대한 반응인지 여부를 판단하기 위해 다양한 표현형을 대상으로 하는 연구가 필요하다.[27] 시민 과학자들은 그것을 시도하고 있다.[28]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크