انتقل إلى المحتوى

صميم البروتين الشحمي E

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من APOE4)
apolipoproteins E
معرفات
أسماء بديلة LDLCQ5, apolipoprotein E3, LPG, apolipoprotein E, AD2, APOE
معرفات خارجية
تماثلات متسلسلة
أنواع الإنسان الفأر
أنتريه n/a
Ensembl n/a n/a
يونيبروت

n/a

n/a

RefSeq (رنا مرسال.)

n/a

n/a

RefSeq (بروتين)

n/a

n/a

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

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]

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

[عدل]

الجين

[عدل]

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

[عدل]

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

[عدل]

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

[عدل]
  1. ^ ا ب Stolerman، Ian P.، المحرر (2010). Encyclopedia of Psychopharmacology (ط. Online). Berlin: Springer. ISBN:978-3540686989. {{استشهاد بكتاب}}: الوسيط غير المعروف |name-list-format= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  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 الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  3. ^ "Entrez Gene: APOE apolipoprotein E". مؤرشف من الأصل في 2009-11-14.
  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. ج. 9 ع. 2: 106–18. DOI:10.1038/nrneurol.2012.263. PMC:3726719. PMID:23296339.
  5. ^ Puglielli L, Tanzi RE, Kovacs DM (Apr 2003). "Alzheimer's disease: the cholesterol connection". Nature Neuroscience (بالإنجليزية). 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 (Jan 2019). "ApoE attenuates unresolvable inflammation by complex formation with activated C1q". Nature Medicine (بالإنجليزية). 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. ج. 7 ع. 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. ج. 21 ع. 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. ج. 66 ع. 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. ج. 33 ع. 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. ج. 143 ع. 1: 100–11. DOI:10.1002/ajpa.21298. PMID:20734437. مؤرشف من الأصل في 2022-04-05.
  12. ^ Baars، HF؛ van der Smagt، JJ؛ Doevandans، PAFM (2011). Clinical Cardiogenetics. London: Springer. ISBN:978-1849964715. {{استشهاد بكتاب}}: الوسيط غير المعروف |name-list-format= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  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. ج. 33 ع. 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. ج. 2 ع. 1: 13. DOI:10.1186/1744-9081-2-13. PMC:1526745. PMID:16603077.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  17. ^ ا ب ج Liu CC، Liu CC، Kanekiyo T، Xu H، Bu G (2013). "Apolipoprotein E and Alzheimer disease: risk, mechanisms and therapy". Nat Rev Neurol. ج. 9 ع. 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. ج. 257 ع. 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. ج. 23 ع. 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. ج. 11 ع. 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. ج. 127 ع. 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. ج. 62 ع. 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. ج. 46 ع. 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. ج. 240 ع. 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. ج. 261 ع. 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. ج. 90 ع. 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. ج. 418 ع. 6901: 932. DOI:10.1038/418932a. hdl:1842/702. PMID:12198535.
  28. ^ ا ب Farlow MR، He Y، Tekin S، Xu J، Lane R، Charles HC (نوفمبر 2004). "Impact of APOE in mild cognitive impairment". Neurology. ج. 63 ع. 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. ج. 105 ع. 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. ج. 56 ع. 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. ج. 70 ع. 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. ج. 52 ع. 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. ج. 53 ع. 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. ج. 285 ع. 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. ج. 63 ع. 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. ج. 8 ع. 2: e54713. DOI:10.1371/journal.pone.0054713. PMC:3572118. PMID:23418430.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  37. ^ Raber J (مايو 2008). "AR, apoE, and cognitive function". Hormones and Behavior. ج. 53 ع. 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 May 2020). "APOE e4 genotype predicts severe COVID-19 in the UK Biobank community cohort". The Journals of Gerontology: Series A (بالإنجليزية): glaa131. DOI:10.1093/gerona/glaa131. ISSN:1079-5006. Archived from the original on 2020-06-21.
  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. ج. 25 ع. 9: 3262–70. DOI:10.1096/fj.11-180935. PMID:21659554.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=صميم_البروتين_الشحمي_E&oldid=67533704»