صميم البروتين الشحمي E

صميم البروتين الشحمي E (بالإنجليزية: Apolipoprotein E)‏ واختصارا APOE هو بروتين له دور في أيض الدهون في الجسم، وله علاقة بمرض آلزهايمر والأمراض القلبية الوعائية.[1]

apolipoproteins E
المعرفات
الأسماء المستعارة LDLCQ5, apolipoprotein E3, LPG, apolipoprotein E, AD2, APOE
معرفات خارجية
أورثولوج
الأنواع الإنسان الفأر
أنتريه n/a
Ensembl n/a n/a
يونيبروت

n/a

n/a

RefSeq (مرسال ر.ن.ا.)

n/a

n/a

RefSeq (بروتين)

n/a

n/a

الموقع (UCSC n/a
بحث ببمد n/a
ويكي بيانات
اعرض/عدّل إنسان

ينتمي صميم البروتين الشحمي E إلى عائلة من البروتينات المرتبطة بالدهن تسمى صميمات البروتين الشحمي. ويتواجد كجزء من عدة أقسام من البروتينات الشحمية، بما في ذلك بقايا كيلومكرون، VLDL، IDL وبعض HDL.[2] يتآثر هذا البروتين بشكل معتبر مع مستقبل البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDLR) الضروري للمعالجة الطبيعية (تقويض) للبروتينات الشحمية الغنية بثلاثي الغليسريد.[3] في الأنسجة المحيطية، يُنتَج APOE أساسا بواسطة الكبد والبلعميات الكبيرة ويتوسَّط أيض الكولسترول. في الجهاز العصبي المركزي، يُنتج APOE أساسا بواسطة الخلايا النجمية وينقل الكولسترول إلى العصبونات عبر مستقبلات صميم البروتين الشحمي E والتي هي أعضاء من عائلة جينات مستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة.[4] صميم البروتين الشحمي E هو حامل الكولسترول الرئيسي في الدماغ.[5] يمكن اعتبار APOE كنقطة مراقبة مثبطة للمسار التقليدي المتمم عبر تكوُّنٍ معقدٍ مع C1q.[6]

البنية

الجين

تمت موضعة APOE في الصبغي 19 في تكتل مع جين صميم البروتين الشحمي C1‏ (APOC1) وصميم البروتين الشحمي C2‏ (APOC2). يتكون جين صميم البروتين الشحمي E من أربعة إكسونات وثلاثة إنترونات بمجموع 3597 زوج قاعدي. يُنشَّط نسخ جين APOE بواسطة مستقبل إكس الكبدي (منظم مهم لاستباب الكولسترول، الأحماض الدهنية والجلوكوز) والمستقبل المنشط بمكاثر البيروكسيسوم غاما، وهما مستقبلان نوويان يشكلان مثنويات متغايرة مع مستقبلات إكس الريتينويدية.[7] في الخلايا الميلانينية يمكن أن يُنظم التعبير عن جين APOE بواسطة MITF [الإنجليزية].[8]

البروتين

طول بروتين صميم البروتين الشحمي E هو 299 حمض أميني ويحتوي على عدة لوالب ألفا مزدوجة الألفة. تبعا لدراسات علم البلورات، تربط منطقة مفصلية بين المنطقتين الكربوكسيلية والأمينية. تشكل النهاية الأمينية (الوحدات 1-167) حزمة لولبية [الإنجليزية] من أربع لوالب متضادة التوازي بحيث تقابل الجوانبُ غيرُ القطبيةِ داخل البروتين. يحتوي النطاق الكربوكسيلي (206-299) ثلاث لوالب ألفا تُشكل مساحة كبيرة مكشوفة كارهة للماء تتآثر مع نطاق الحزمة اللولبية الخاصة بالنهاية الأمينية عبر روابط هيدروجينية وجسور ملحية. تحتوي منطقة النهاية الكربوكسيلية موقع ارتباط مستقبل بروتين دهني منخفض الكثافة.[9]

تعدد الأشكال

صميم البروتين الشحمي E متعدد الأشكال،[10][11] وله ثلاث ألائل رئيسية (إبسيلون 2، إبسيلون 3، إبسيلون 4) حيث يحتوي الأليل APOE-ε2 (سيستئين في الموضع 112، وسيستئين في الموضع 158) والأليل APOE-ε3 (سيستئين في 112 وأرجنين في 158) والأليل APOE-ε4 (أرجنين في 112 وأرجنين في 158).[1][12][13] ورغم أن هذه الألائل تختلف عن بعضها البعض في حمض أو حمضين أمينيين فقط في الوضعيتين 112 و158،[14][15][16] إلا أن هذه الاختلافات تغير بنية ووظيفة صميم البروتين الشحمي E.

الشكل أو الأليل تواتر الأليل عالميا البروتين وصلته بالمرض
إبسيلون 2
(rs7412-T, rs429358-T)		 8.4%[17] يرتبط هذا النظير من صميم البروتين بشكل ضعيف مع مستقبلات سطح الخلية، بينما يرتبط إبسيلون 3 وإبسيلون 4 جيدا.[18] إبسيلون 2 مرتبط بزيادة وانخفاض خطر تصلب الشرايين. الأفراد الذين يملكون توليفة E2/E2 (يملكون نسختين من هذا الأليل) قد يهضمون الأغذية الدهنية ببطء ويكونون عرضة بنسبة أكبر لأمراض وعائية مبكرة مثل الاضطراب الجيني شذوذ البروتين الشحمي بيتا في الدم العائلي [الإنجليزية]، 94.4% من المعانين من هذا المرض هم من فئة E2/E2 لكن حوالي 2% فقط من فئة E2/E2 يطورون هذا المرض، لذلك على الأرجج يوجد دور لعوامل أخرى بيئية وجينية في حدوثه (مثل الكولسترول في الغذاء والسن).[19][20][21] إبسيلون 2 له دور كذلك في مرض باركنسون،[22] لكن هذه النتائج لم يُتوصل إليها مجددا في دراسة ذات صلة شملت عدد أفراد أكبر.[23]
إبسيلون 3
(rs7412-C, rs429358-T)		 77.9%[17] يُعتبر هذا النظير هو النمط الجيني "المحايد" لجين صميم البروتين الشحمي E.
إبسيلون 4
(rs7412-C, rs429358-C)		 13.7%[17] إبسيلون 4 له دور في تصلب الشرايين،[24] مرض آلزهايمر،[25][26] اعتلال الوظيفة الإدراكية،[27][28] انخفاض حجم قرن آمون،[28] فيروس الإيدز،[29] التقدم السريع للمرض في التصلب المتعدد،[30][31] نتيجة غير مواتية بعد إصابة دماغية رضية،[32] أمراض نقص التروية الدماغية الوعائية،[33] انقطاع النفس النومي،[34][35] انقصار القسيمات الطرفية المتسارع،[36] انخفاض النمو الخارجي للمعصاب [الإنجليزية]،[37] وكوفيد 19.[38]

ميزة إيجابية لأليل E4 (مقارنة بـE2 وE3) هي ارتباطه الإيجابي مع مستويات عالية من فيتامين دي، الأمر الذي يمكن أن يشرح انتشاره رغم دوره الظاهر في مختلف الأمراض والاضطرابات.[39]

المراجع
  1. Stolerman, Ian P., المحرر (2010)، Encyclopedia of Psychopharmacology (ط. Online)، Berlin: Springer، ISBN 978-3540686989.
  2. Mahley RW, Weisgraber KH, Huang Y (2009)، "Apolipoprotein E: structure determines function, from atherosclerosis to Alzheimer's disease to AIDS."، J Lipid Res، 50 Suppl: S183-8، doi:10.1194/jlr.R800069-JLR200، PMC 2674716، PMID 19106071، مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2020، اطلع عليه بتاريخ أكتوبر 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  3. "Entrez Gene: APOE apolipoprotein E"، مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2009.
  4. Liu CC, Liu CC, Kanekiyo T, Xu H, Bu G (فبراير 2013)، "Apolipoprotein E and Alzheimer disease: risk, mechanisms and therapy"، Nature Reviews. Neurology، 9 (2): 106–18، doi:10.1038/nrneurol.2012.263، PMC 3726719، PMID 23296339.
  5. Puglielli L, Tanzi RE, Kovacs DM (أبريل 2003)، "Alzheimer's disease: the cholesterol connection"، Nature Neuroscience (باللغة الإنجليزية)، 6 (4): 345–51، doi:10.1038/nn0403-345، PMID 12658281.
  6. Yin C, Ackermann S, Ma Z, Mohanta SK, Zhang C, Li Y, Nietzsche S, Westermann M, Peng L, Hu D, Bontha SV, Srikakulapu P, Beer M, Megens RTA, Steffens S, Hildner M, Halder LD, Eckstein HH, Pelisek J, Herms J, Roeber S, Arzberger T, Borodovsky A, Habenicht L, Binder CJ, Weber C, Zipfel PF, Skerka C, Habenicht AJR (يناير 2019)، "ApoE attenuates unresolvable inflammation by complex formation with activated C1q"، Nature Medicine (باللغة الإنجليزية)، 25 (3): 496–506، doi:10.1038/s41591-018-0336-8، PMC 6420126، PMID 30692699.
  7. Chawla A, Boisvert WA, Lee CH, Laffitte BA, Barak Y, Joseph SB, Liao D, Nagy L, Edwards PA, Curtiss LK, Evans RM, Tontonoz P (يناير 2001)، "A PPAR gamma-LXR-ABCA1 pathway in macrophages is involved in cholesterol efflux and atherogenesis"، Molecular Cell، 7 (1): 161–71، doi:10.1016/S1097-2765(01)00164-2، PMID 11172721.
  8. Hoek KS, Schlegel NC, Eichhoff OM, Widmer DS, Praetorius C, Einarsson SO, Valgeirsdottir S, Bergsteinsdottir K, Schepsky A, Dummer R, Steingrimsson E (ديسمبر 2008)، "Novel MITF targets identified using a two-step DNA microarray strategy"، Pigment Cell & Melanoma Research، 21 (6): 665–76، doi:10.1111/j.1755-148X.2008.00505.x، PMID 19067971.
  9. Phillips MC (سبتمبر 2014)، "Apolipoprotein E isoforms and lipoprotein metabolism"، IUBMB Life، 66 (9): 616–23، doi:10.1002/iub.1314، PMID 25328986.
  10. Singh PP, Singh M, Mastana SS (2006)، "APOE distribution in world populations with new data from India and the UK"، Annals of Human Biology، 33 (3): 279–308، doi:10.1080/03014460600594513، PMID 17092867.
  11. Eisenberg DT, Kuzawa CW, Hayes MG (سبتمبر 2010)، "Worldwide allele frequencies of the human apolipoprotein E gene: climate, local adaptations, and evolutionary history"، American Journal of Physical Anthropology، 143 (1): 100–11، doi:10.1002/ajpa.21298، PMID 20734437.
  12. Baars, HF؛ van der Smagt, JJ؛ Doevandans, PAFM (2011)، Clinical Cardiogenetics، London: Springer، ISBN 978-1849964715.
  13. Ghebranious N, Ivacic L, Mallum J, Dokken C (2005)، "Detection of ApoE E2, E3 and E4 alleles using MALDI-TOF mass spectrometry and the homogeneous mass-extend technology"، Nucleic Acids Research، 33 (17): e149، doi:10.1093/nar/gni155، PMC 1243648، PMID 16204452.
  14. الوراثة المندلية البشرية عبر الإنترنت (OMIM): APOE3 isoform, hyperlipoproteinemia, type III, autosomal recessive -107741#0015
  15. الوراثة المندلية البشرية عبر الإنترنت (OMIM): APOE3 isoform, APOE, CYS112 and ARG158 -107741#0001
  16. Zuo L, van Dyck CH, Luo X, Kranzler HR, Yang BZ, Gelernter J (2006)، "Variation at APOE and STH loci and Alzheimer's disease"، Behavioral and Brain Functions، 2 (1): 13، doi:10.1186/1744-9081-2-13، PMC 1526745، PMID 16603077.
  17. Liu CC, Liu CC, Kanekiyo T, Xu H, Bu G (2013)، "Apolipoprotein E and Alzheimer disease: risk, mechanisms and therapy."، Nat Rev Neurol، 9 (2): 106–18، doi:10.1038/nrneurol.2012.263، PMC 3726719، PMID 23296339.
  18. Weisgraber KH, Innerarity TL, Mahley RW (مارس 1982)، "Abnormal lipoprotein receptor-binding activity of the human E apoprotein due to cysteine-arginine interchange at a single site"، The Journal of Biological Chemistry، 257 (5): 2518–21، PMID 6277903.
  19. Breslow JL, Zannis VI, SanGiacomo TR, Third JL, Tracy T, Glueck CJ (نوفمبر 1982)، "Studies of familial type III hyperlipoproteinemia using as a genetic marker the apoE phenotype E2/2"، Journal of Lipid Research، 23 (8): 1224–35، PMID 7175379.
  20. Feussner G, Feussner V, Hoffmann MM, Lohrmann J, Wieland H, März W (1998)، "Molecular basis of type III hyperlipoproteinemia in Germany"، Human Mutation، 11 (6): 417–23، doi:10.1002/(SICI)1098-1004(1998)11:6<417::AID-HUMU1>3.0.CO;2-5، PMID 9603433.
  21. Civeira F, Pocoví M, Cenarro A, Casao E, Vilella E, Joven J, González J, Garcia-Otín AL, Ordovás JM (ديسمبر 1996)، "Apo E variants in patients with type III hyperlipoproteinemia"، Atherosclerosis، 127 (2): 273–82، doi:10.1016/S0021-9150(96)05969-2، PMID 9125318.
  22. Huang X, Chen PC, Poole C (يونيو 2004)، "APOE-[epsilon]2 allele associated with higher prevalence of sporadic Parkinson disease"، Neurology، 62 (12): 2198–202، doi:10.1212/01.wnl.0000130159.28215.6a، PMID 15210882.
  23. Federoff M, Jimenez-Rolando B, Nalls MA, Singleton AB (مايو 2012)، "A large study reveals no association between APOE and Parkinson's disease"، Neurobiology of Disease، 46 (2): 389–92، doi:10.1016/j.nbd.2012.02.002، PMC 3323723، PMID 22349451.
  24. Mahley RW (أبريل 1988)، "Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role in cell biology"، Science، 240 (4852): 622–30، Bibcode:1988Sci...240..622M، doi:10.1126/science.3283935، PMID 3283935.
  25. Corder EH, Saunders AM, Strittmatter WJ, Schmechel DE, Gaskell PC, Small GW, Roses AD, Haines JL, Pericak-Vance MA (أغسطس 1993)، "Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer's disease in late onset families"، Science، 261 (5123): 921–23، Bibcode:1993Sci...261..921C، doi:10.1126/science.8346443، PMID 8346443.
  26. Strittmatter WJ, Saunders AM, Schmechel D, Pericak-Vance M, Enghild J, Salvesen GS, Roses AD (مارس 1993)، "Apolipoprotein E: high-avidity binding to beta-amyloid and increased frequency of type 4 allele in late-onset familial Alzheimer disease"، Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America، 90 (5): 1977–81، Bibcode:1993PNAS...90.1977S، doi:10.1073/pnas.90.5.1977، PMC 46003، PMID 8446617.
  27. Deary IJ, Whiteman MC, Pattie A, Starr JM, Hayward C, Wright AF, Carothers A, Whalley LJ (أغسطس 2002)، "Cognitive change and the APOE epsilon 4 allele"، Nature، 418 (6901): 932، doi:10.1038/418932a، hdl:1842/702، PMID 12198535.
  28. Farlow MR, He Y, Tekin S, Xu J, Lane R, Charles HC (نوفمبر 2004)، "Impact of APOE in mild cognitive impairment"، Neurology، 63 (10): 1898–901، doi:10.1212/01.wnl.0000144279.21502.b7، PMID 15557508.
  29. Burt TD, Agan BK, Marconi VC, He W, Kulkarni H, Mold JE, Cavrois M, Huang Y, Mahley RW, Dolan MJ, McCune JM, Ahuja SK (يونيو 2008)، "Apolipoprotein (apo) E4 enhances HIV-1 cell entry in vitro, and the APOE epsilon4/epsilon4 genotype accelerates HIV disease progression"، Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America، 105 (25): 8718–23، doi:10.1073/pnas.0803526105، PMC 2438419، PMID 18562290.
  30. Chapman J, Vinokurov S, Achiron A, Karussis DM, Mitosek-Szewczyk K, Birnbaum M, Michaelson DM, Korczyn AD (فبراير 2001)، "APOE genotype is a major predictor of long-term progression of disability in MS"، Neurology، 56 (3): 312–16، doi:10.1212/wnl.56.3.312، PMID 11171894.
  31. Schmidt S, Barcellos LF, DeSombre K, Rimmler JB, Lincoln RR, Bucher P, Saunders AM, Lai E, Martin ER, Vance JM, Oksenberg JR, Hauser SL, Pericak-Vance MA, Haines JL (مارس 2002)، "Association of polymorphisms in the apolipoprotein E region with susceptibility to and progression of multiple sclerosis"، American Journal of Human Genetics، 70 (3): 708–17، doi:10.1086/339269، PMC 384947، PMID 11836653.
  32. Friedman G, Froom P, Sazbon L, Grinblatt I, Shochina M, Tsenter J, Babaey S, Yehuda B, Groswasser Z (يناير 1999)، "Apolipoprotein E-epsilon4 genotype predicts a poor outcome in survivors of traumatic brain injury"، Neurology، 52 (2): 244–48، doi:10.1212/wnl.52.2.244، PMID 9932938.
  33. McCarron MO, Delong D, Alberts MJ (أكتوبر 1999)، "APOE genotype as a risk factor for ischemic cerebrovascular disease: a meta-analysis"، Neurology، 53 (6): 1308–11، doi:10.1212/wnl.53.6.1308، PMID 10522889.
  34. Kadotani H, Kadotani T, Young T, Peppard PE, Finn L, Colrain IM, Murphy GM, Mignot E (يونيو 2001)، "Association between apolipoprotein E epsilon4 and sleep-disordered breathing in adults"، JAMA، 285 (22): 2888–90، doi:10.1001/jama.285.22.2888، PMID 11401610.
  35. Gottlieb DJ, DeStefano AL, Foley DJ, Mignot E, Redline S, Givelber RJ, Young T (أغسطس 2004)، "APOE epsilon4 is associated with obstructive sleep apnea/hypopnea: the Sleep Heart Health Study"، Neurology، 63 (4): 664–68، doi:10.1212/01.wnl.0000134671.99649.32، PMID 15326239.
  36. Jacobs EG, Kroenke C, Lin J, Epel ES, Kenna HA, Blackburn EH, Rasgon NL (فبراير 2013)، "Accelerated cell aging in female APOE-ε4 carriers: implications for hormone therapy use"، PLOS ONE، 8 (2): e54713، doi:10.1371/journal.pone.0054713، PMC 3572118، PMID 23418430.
  37. Raber J (مايو 2008)، "AR, apoE, and cognitive function"، Hormones and Behavior، 53 (5): 706–15، doi:10.1016/j.yhbeh.2008.02.012، PMC 2409114، PMID 18395206.
  38. Kuo, Chia-Ling؛ Pilling, Luke C؛ Atkins, Janice L؛ Masoli, Jane A H؛ Delgado, João؛ Kuchel, George A؛ Melzer, David (26 مايو 2020)، "APOE e4 genotype predicts severe COVID-19 in the UK Biobank community cohort"، The Journals of Gerontology: Series A (باللغة الإنجليزية): glaa131، doi:10.1093/gerona/glaa131، ISSN 1079-5006، مؤرشف من الأصل في 21 يونيو 2020.
  39. Huebbe P, Nebel A, Siegert S, Moehring J, Boesch-Saadatmandi C, Most E, Pallauf J, Egert S, Müller MJ, Schreiber S, Nöthlings U, Rimbach G (سبتمبر 2011)، "APOE ε4 is associated with higher vitamin D levels in targeted replacement mice and humans"، FASEB Journal، 25 (9): 3262–70، doi:10.1096/fj.11-180935، PMID 21659554.
  • بوابة طب
  • بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي
  • بوابة الكيمياء الحيوية
  • بوابة علم الوراثة
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.