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| アポリポタンパク質 | |||||||||
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 アポリポタンパク質 e3 (Apoe3) | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | アポリポタンパク質 | ||||||||
| パム | PF01442 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1oef / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 172 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 3r2p | ||||||||
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アポリポタンパク質は脂質（脂肪、コレステロール、脂溶性ビタミンなどの油溶性物質）と結合してリポタンパク質を形成するタンパク質であり、血液、脳脊髄液、リンパ液中で脂質を輸送します。
リポタンパク質の脂質成分は水に溶けません。しかし、アポリポタンパク質やその他の両親媒性分子（リン脂質など）は洗剤のような性質（両親媒性）を持っているため、脂質を取り囲んでリポタンパク質粒子を形成し、それ自体が水溶性となり、体液（血液、リンパ液など）を介して運ばれることができます。
アポリポタンパク質は、リポタンパク質の構造を安定化し、脂質成分を可溶化するだけでなく、リポタンパク質受容体や脂質輸送タンパク質と相互作用し、リポタンパク質の取り込みと除去に関与します。また、リポタンパク質の代謝に関与する特定の酵素の酵素 補因子としても機能します。 [1]
アポリポタンパク質はC型肝炎ウイルス（HCV）によっても利用され、ウイルスの侵入、組み立て、伝染を可能にします。アポリポタンパク質はウイルスの病原性と中和抗体からのウイルスの回避に役割を果たします。[2]
機能
異なるリポタンパク質には異なるクラスのアポリポタンパク質が含まれており、それがリポタンパク質の機能に影響を与えます。
アポリポタンパク質AI （アポA1）は高密度リポタンパク質（HDL）の主要な構造タンパク質成分ですが、他のリポタンパク質にも少量存在します。 [3] アポリポタンパク質A-IV（アポA4）は、カイロミクロン、超低密度リポタンパク質（VLDL）、およびHDLに存在します。主にコレステロール逆輸送[4]とカイロミクロンの組み立てと分泌を介した腸管脂質吸収に作用すると考えられています。視床下部で合成されるアポA-IVは、げっ歯類の食物摂取を調節する満腹因子であると示唆されています。 [5] [1]
アポリポタンパク質Bは、多くのリポタンパク質の主要な構成タンパク質であり、リポタンパク質の輸送において特に重要な役割を果たしています。 [1]
アポリポタンパク質C-III（アポC3）は脂質代謝において重要な役割を果たしており、特にトリグリセリドに富むリポタンパク質（TRL）の代謝を調節する。[6]
アポリポタンパク質D（アポD）は、中枢神経系と末梢神経系のニューロンとグリア細胞内の親油性分子の可溶性キャリアタンパク質であり、アポDはこれらの分子の安定性と酸化状態を調節することもできます。[7]
アポリポタンパク質 E (apoE) は、低密度リポタンパク質(LDL)受容体を含むリポタンパク質受容体との高親和性相互作用を介して、コレステロールの輸送と取り込みにおいて重要な役割を果たします。apoE は中枢神経系の主要なリポタンパク質です。apoA1 と apoE に関する最近の知見は、ヒトの交換可能なアポリポタンパク質遺伝子ファミリーのこれら 2 つのメンバーの三次構造が関連していることを示唆しています。 [8] apoE のLDL 受容体結合ドメインの三次元構造は、タンパク質が異常に長い 4 ヘリックス束を形成し、ロイシンジッパー型相互作用を含む密集した疎水性コアと、ほとんどが荷電した表面上の多数の塩橋によって安定化されていることを示しています。LDL受容体結合に重要な基本アミノ酸は、 1 つの長いヘリックスの表面パッチに集まっています。 [9]
アポリポタンパク質F（アポF）は血漿中のマイナーアポリポタンパク質の1つであり、コレステロールエステルとトリグリセリドのコレステロールエステル転送タンパク質を介した転送を阻害する脂質転送阻害タンパク質です。[10] [11]
アポリポタンパク質M（アポM）は脂質代謝に関与し、抗動脈硬化作用を発揮し、高密度リポタンパク質（HDL）、低密度リポタンパク質（LDL）、超低密度リポタンパク質（VLDL）に存在します。[12]
クラス
アポリポタンパク質には複数のクラスといくつかのサブクラスがあります。
- アポリポタンパク質 A ( Apo-AI、Apo-A2、Apo-A4、およびApo-A5 ) [a]
- アポリポタンパク質B（アポB48およびアポB100）[b]
- アポリポタンパク質 C (アポC-I、アポアポC-II、アポアポC-III、アポC-IV ) [a]
- アポリポタンパク質D
- アポリポタンパク質E
- アポリポタンパク質F
- アポリポタンパク質H – 誤った名称[13]
- アポリポタンパク質L
- アポリポタンパク質M
- アポリポタンパク質(a)
交換可能なアポリポタンパク質（アポA、アポC、アポE）は同じゲノム構造を持ち、おそらく共通の祖先遺伝子から進化した多遺伝子ファミリーのメンバーです。アポAIとアポA4は、 11番染色体上のAPOA1/C3/A4/A5遺伝子クラスターの一部です。[14]
アポリポタンパク質の遺伝子多型は数百種報告されており、その多くはアポリポタンパク質の構造と機能を変化させます。
進化
交換可能なアポリタンパク質のクラスターは脊椎動物でよく保存されています。[15]このファミリーは重複によって多様化し、祖先遺伝子はApoC1に最も類似しています。[16]
脊椎動物以外にも、交換可能なApoA/C/Eと交換不可能なApo-Bに似たタンパク質は、さまざまな動物や襟鞭毛藻類に見られる。これは、祖先動物がすでに両方の種類のアポリポタンパク質を持っていたことを示唆している。特に節足動物では、ジアシルグリセロールを運ぶアポリポタンパク質はアポリポフォリンとして知られており、ApoA/C/Eに似たものはアポリポフォリンIII、Apo-Bに似たものはアポリポフォリンI/IIとして知られている。[16]
合成と調節
腸内でのアポリポタンパク質の合成は、主に食事中の脂肪含有量によって調節されます。
肝臓におけるアポリポタンパク質の合成は、食事内容、ホルモン（インスリン、グルカゴン、チロキシン、エストロゲン、アンドロゲン）、アルコール摂取、さまざまな薬剤（スタチン、ナイアシン、フィブリン酸）など、さまざまな要因によって制御されます。アポBは内在性アポタンパク質ですが、その他は末梢性アポタンパク質です。
視床下部におけるアポA4などのアポリポタンパク質の合成は、迷走神経とコレシストキニン[17 ]によって制御される食物摂取の調節のためのシグナルの統合に関与している[5 ] 。
病気
アポリポタンパク質は、いくつかの種類の疾患や機能障害に関係していると考えられています。
ApoC1レベルは神経障害性疼痛および線維筋痛症患者で上昇しており、これらの疾患の発生に重要な役割を果たしていることを示唆している。[18]
アポC3は心血管疾患の危険因子である。アポC-IIIの上昇により血漿TRLが蓄積し、高トリグリセリド血症を引き起こす。[19]
ApoDレベルは、アルツハイマー病、統合失調症、脳卒中など多くの神経疾患の神経系で上昇します。[7]
アポEは認知症やアルツハイマー病に関与していることが示唆されている。[20]
アポ(a)はリポタンパク質(a) (Lp(a))の成分であり、血漿Lp(a)レベルの上昇は、アテローム性動脈硬化性心血管疾患(ASCVD)の遺伝性、独立性、およびおそらく原因となる危険因子である。[21]コレステロールを豊富に含むアポB含有リポタンパク質もASCVDの発症に関与している。
参考文献
- ^ ab 遺伝子ファミリーのメンバーにはローマ数字またはアラビア数字を使用できます。たとえば、apoA5 は apo AV とも呼ばれます。
- ^ 選択的スプライシングによる同じ遺伝子からのアイソフォーム。
- ^ abc Ramasamy I (2014年12月). 「生理学的リポタンパク質代謝の最近の進歩」.臨床化学および臨床検査医学. 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). 「C型肝炎ウイルス（HCV）-アポリポタンパク質相互作用と免疫回避、およびHCVワクチン設計への影響」。Frontiers in Immunology . 9 : 1436. doi : 10.3389/fimmu.2018.01436 . PMC 6021501. PMID 29977246.
- ^ von Zychlinski A、Williams M、McCormick S 、Kleffmann T (2014 年 6 月)。「ヒト血漿リポタンパク質上のアポリポタンパク質および関連タンパク質の絶対定量」。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 (1990年5月). 「ヒトアポリポタンパク質A-IVはアポリポタンパク質AI/A-II受容体部位に結合し、脂肪細胞からのコレステロール排出を促進する」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、他 (2001 年 5 月)。「腸管満腹タンパク質アポリポタンパク質 AIV はラットの視床下部で合成され、調節される」。American Journal of Physiology。調節、統合、比較生理学。280 (5): R1382-7。doi : 10.1152 /ajpregu.2001.280.5.R1382。PMID 11294757 。
- ^ Ooi EM、Barrett PH、 Chan DC 、 Watts GF（2008年5月）。「アポリポタンパク質C-III：新たな心血管リスク因子の理解」。臨床科学。114 （10）：611–24。doi ：10.1042/CS20070308。PMID 18399797。
- ^ ab Dassati S、 Waldner A、Schweigreiter R (2014 年 7 月)。「アポリポタンパク質 D は、老化および変性脳のストレス反応において中心的な役割を果たす」。Neurobiology of Aging。35 ( 7): 1632–42。doi :10.1016/ j.neurobiolaging.2014.01.148。PMC 3988949。PMID 24612673。
- ^ Saito H, Lund-Katz S, Phillips MC (2004 年 7 月). 「ドメイン構造と脂質相互作用による交換可能なヒトアポリポタンパク質の機能への寄与」.脂質研究の進歩. 43 (4): 350–80. doi :10.1016/j.plipres.2004.05.002. PMID 15234552.
- ^ Wilson C、Wardell MR、Weisgraber KH、Mahley RW、Agard DA (1991 年 6 月)。「ヒトアポリポタンパク質 E の LDL 受容体結合ドメインの 3 次元構造」。Science。252 ( 5014 ) : 1817–22。Bibcode : 1991Sci ...252.1817W。doi :10.1126/ science.2063194。PMID 2063194 。
- ^ Wang X、Driscoll DM、Morton RE (1999 年 1 月)。「脂質転移阻害タンパク質の分子クローニングと 発現により、アポリポタンパク質 F と の同一性が明らかになった」。The Journal of Biological Chemistry。274 ( 3): 1814–20。doi : 10.1074/jbc.274.3.1814。PMID 9880564。
- ^ Koren E、McConathy WJ、Alaupovic P (1982 年 10 月)。「ヒト血漿からのアポリポタンパク質 F を 含む単純および複合リポタンパク質の単離と特性評価」。生化学。21 ( 21): 5347–51。doi :10.1021/bi00264a035。PMID 6816269。
- ^ Huang LZ、Gao JL、Pu C、Zhang PH、Wang LZ、Feng G、Zhang Y（2015年8月）。「アポリポタンパク質M：研究の進歩、調節および代謝機能（レビュー）」。分子医学レポート。12 （2）：1617–24。doi ：10.3892/ mmr.2015.3658。PMID 25901639。
- ^ Ağar C、de Groot PG、 Levels JH、Marquart JA、 Meijers JC (2009 年 1 月)。「Beta2-glycoprotein I は誤ってアポリポプロテイン H と命名されている」。Journal of Thrombosis and Haemostasis。7 ( 1 ): 235–6。doi : 10.1111/j.1538-7836.2008.03223.x。PMID 19017258。S2CID 43329586 。
- ^ フラートン SM、ブキャナン AV、ソンパー VA、テイラー SL、スミス JD、カールソン CS、他。 (2004 年 6 月)。 「規模の影響: APOA1/C3/A4/A5 遺伝子クラスターの変動」。人間の遺伝学。115 (1): 36–56。土井：10.1007/s00439-004-1106-x。PMID 15108119。S2CID 24857340 。
- ^ Babin PJ、Thisse C、Durliat M、Andre M、Akimenko MA、Thisse B (1997 年 8 月)。「アポリポタンパク質 E と AI 遺伝子はどちらも非哺乳類脊椎動物に存在し、胚発生中に高度に発現する」。米国科学アカデミー紀要。94 (16) : 8622–7。Bibcode : 1997PNAS ...94.8622B。doi : 10.1073 / pnas.94.16.8622。PMC 23048。PMID 9238027 。
- ^ ab Huebbe P、 Rimbach G (2017 年 8 月) 。「ヒトアポリポプロテイン E (APOE) アイソフォームの進化: 遺伝子構造、タンパク質機能、食事因子との相互作用」。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、他 (2012 年 12 月)。「アポリポタンパク質 AIV は、食物摂取を抑制するためにコレシストキニンと迷走神経を必要とする」。 内分泌学。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 (2019-10-15). 「脳脊髄液中のアポリポタンパク質 C1 とオートタキシンが神経障害性疼痛および線維筋痛症と関連していることが判明」. Journal of Pain Research . 12 : 2875–2889. doi : 10.2147/jpr.s215348 . PMC 6800548. PMID 31686904.
- ^ Chan DC、Chen MM、Ooi EM、Watts GF (2008 年 5 月)。「アポリポタンパク質 C-III の ABC: 臨床的に有用な新しい心血管リスク因子?」。International Journal of Clinical Practice。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（2017年12月） 。「細胞コレステロール恒常性とアルツハイマー病」。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（2019年10月）。「リポタンパク質（a）と動脈硬化性心血管疾患：現在の理解と将来の展望」。心血管薬と治療。33 （6）：739–748。doi ：10.1007 / s10557-019-06906-9。PMID 31655942。S2CID 204886420 。
外部リンク
- HuGENet レビュー
- アポリポタンパク質 AI 変異と情報
- アポリポタンパク質。アポ A1、B、C2。アポリポタンパク質情報