Lipoprotein
ApoA, ApoB, ApoC, ApoE ialah apolipoprotein; zarah hijau ialah fosfolipid; T ialah triasilgliserol; C ialah ester kolesterol.
Lipoprotein ialah suatu komponen biokimia yang fungsi utamanya adalah untuk mengangkut molekul lipid hidrofobik (juga dikenali sebagai lemak) dalam air, seperti dalam plasma darah atau cecair luar sel lain. Mereka terdiri daripada pusat trigliserida dan kolesterol, dikelilingi oleh kulit luar fosfolipid, dengan bahagian hidrofilik berorientasikan ke luar ke arah air di sekeliling dan bahagian lipofilik berorientasikan ke dalam ke arah pusat lipid. Sejenis protein khas, dipanggil apolipoprotein, tertanam di lapisan luar, kedua-duanya menstabilkan kompleks dan memberikannya identiti berfungsi yang menentukan peranannya.
Banyak enzim, pengangkut, protein struktur, antigen, perekat, dan toksin adalah lipoprotein. Contohnya termasuk zarah lipoprotein plasma (HDL, LDL, IDL, VLDL dan kilomikron). Subkumpulan zarah plasma ini ialah pemacu utama atau modulator aterosklerosis.[1]
Skop
[sunting | sunting sumber]Lipoprotein transmembran
[sunting | sunting sumber]Sesetengah proteolipid transmembran, terutamanya yang terdapat dalam bakteria, dirujuk sebagai lipoprotein; mereka tidak berkaitan dengan zarah lipoprotein yang dihuraikan dalam rencana ini.[2] Protein transmembran sedemikian sukar untuk diasingkan kerana ia mengikat ketat pada membran lipid, dan selalunya memerlukan lipid untuk memaparkan struktur yang betul, dan boleh menjadi tidak larut dalam air. Detergen biasanya diperlukan untuk mengasingkan lipoprotein transmembran daripada membran.
Zarah lipoprotein plasma
[sunting | sunting sumber]Kerana lemak tidak larut dalam air, ia tidak boleh diangkut sendiri dalam bendalir luar sel, termasuk plasma darah. Sebaliknya, mereka dikelilingi oleh suatu cangkerang luar hidrofilik yang berfungsi sebagai kenderaan pengangkutan. Peranan zarah lipoprotein adalah untuk mengangkut molekul lemak, seperti triasilgliserol (juga dikenali sebagai trigliserida), fosfolipid, dan kolesterol dalam bendalir luar sel ke semua sel dan tisu badan. Protein yang termasuk dalam cangkerang luar zarah ini, dipanggil apolipoprotein, disintesis dan dirembeskan ke dalam bendalir oleh kedua-dua usus kecil dan sel hati. Cangkerang luar ini juga mengandungi fosfolipid dan kolesterol.
Semua sel menggunakan dan bergantung pada lemak dan kolesterol sebagai blok binaan untuk mencipta pelbagai membran yang digunakan oleh sel untuk mengawal kandungan air dalaman dan unsur larut air dalaman dan untuk mengatur struktur dalaman dan sistem enzim protein. Cangerkang luar zarah lipoprotein mempunyai kumpulan hidrofilik fosfolipid, kolesterol, dan apolipoprotein yang diarahkan ke luar. Ciri-ciri sedemikian menjadikannya larut dalam kolam darah berasaskan air masin. Triasilgliserol dan ester kolesteril dibawa secara dalaman, terlindung daripada air oleh lapisan luar. Jenis apolipoprotein yang terkandung dalam kulit luar menentukan identiti fungsi zarah lipoprotein. Interaksi apolipoprotein ini dengan enzim dalam darah, antara satu sama lain, atau dengan protein khusus pada permukaan sel, menentukan sama ada triasilgliserol dan kolesterol akan ditambah atau dikeluarkan daripada zarah pengangkutan lipoprotein.
Pencirian dalam plasma manusia[3]
| Kilomikron | VLDL | LDL | HDL | |
|---|---|---|---|---|
| Mobiliti elektroforesis | asal usul | Pra-Beta | Beta | Alfa |
| Ketumpatan | kurang daripada 0.96 | 0.96-1.006 | 1.006-1.063 | 1.063-1.21 |
| Diameter (nm) | 100-1000 | 30-90 | 20-25 | 10-20 |
| Apolipoprotein | B48, Al, AII | B100 CI, CII | B100 | AI, AII, CI |
| Komposisi (% daripada jumlah kandungan) |
||||
| Protein | 2 | 10 | 20 | 40 |
| Lipid | 98 | 90 | 80 | 60 |
| Komponen lipid (% daripada jumlah kandungan lipid) |
||||
| Triasilgliserol | 88 | 55 | 12 | 12 |
| Ester kolesterol | 4 | 24 | 59 | 40 |
| Fosfolipid | 8 | 20 | 28 | 47 |
| Asid lemak bebas | - | 1 | 1 | 1 |
Struktur
[sunting | sunting sumber]Lipoprotein ialah zarah kompleks yang mempunyai teras hidrofobik pusat lipid tak berkutub, terutamanya ester kolesterol dan trigliserida. Teras hidrofobik ini dikelilingi oleh membran hidrofilik yang terdiri daripada fosfolipid, kolesterol bebas, dan apolipoprotein. Lipoprotein plasma dibahagikan kepada tujuh kelas berdasarkan saiz, komposisi lipid, dan apolipoprotein.[4]
Fungsi
[sunting | sunting sumber]Metabolisme
[sunting | sunting sumber]Pengendalian zarah lipoprotein dalam badan dirujuk sebagai metabolisme zarah lipoprotein. Ia dibahagikan kepada dua laluan, eksogen dan endogen, bergantung pada sebahagian besarnya sama ada zarah lipoprotein yang dimaksudkan terdiri terutamanya daripada lipid pemakanan (eksogen) atau sama ada ia berasal dari hati (endogen), melalui sintesis de novo triasilgliserol.
Hepatosit ialah platform utama pengendalian triasilgliserol dan kolesterol; hati juga boleh menyimpan sejumlah glikogen dan triasilgliserol. Walaupun adiposit ialah sel penyimpanan utama untuk triasilgliserol, ia tidak menghasilkan sebarang lipoprotein.
Kemungkinan peranan dalam pengangkutan oksigen
[sunting | sunting sumber]Lipoprotein plasma boleh membawa gas oksigen.[5] Sifat ini disebabkan oleh struktur hidrofobik hablur lipid, menyediakan persekitaran yang sesuai bagi keterlarutan O2 berbanding dengan medium akueus.[6]
Peranan dalam keradangan
[sunting | sunting sumber]Keradangan, tindak balas sistem biologi kepada rangsangan seperti kehadiran patogen, mempunyai peranan asas dalam pelbagai fungsi biologi sistemik dan patologi. Ini ialah tindak balas yang berguna oleh sistem imun apabila badan terdedah kepada patogen, seperti bakteria di lokasi yang terbukti berbahaya, tetapi juga boleh mendatangkan kesan buruk jika dibiarkan tanpa dikawal. Telah ditunjukkan bahawa lipoprotein, khususnya HDL, mempunyai peranan penting dalam proses keradangan.[7]
Apabila badan berfungsi dalam keadaan fisiologi yang normal dan stabil, HDL telah terbukti bermanfaat dalam beberapa cara.[7] LDL mengandungi apolipoprotein B (apoB), yang membolehkan LDL mengikat tisu yang berbeza, seperti dinding arteri jika glikokaliks telah rosak oleh paras gula darah yang tinggi .[7] Jika teroksida, LDL boleh terperangkap dalam proteoglikan, menghalang penyingkirannya oleh efluks kolesterol HDL.[7] HDL berfungsi normal mampu menghalang proses pengoksidaan LDL dan proses keradangan seterusnya yang dilihat selepas pengoksidaan.[7]
Lipopolisakarida, atau LPS, ialah faktor patogen utama pada dinding sel bakteria Gram-negatif. Bakteria Gram-positif mempunyai komponen serupa yang dinamakan asid lipoteikoik, atau LTA. HDL mempunyai keupayaan untuk mengikat LPS dan LTA, mencipta kompleks HDL-LPS untuk meneutralkan kesan berbahaya dalam badan dan membersihkan LPS daripada badan.[8] HDL juga mempunyai peranan penting yang berinteraksi dengan sel-sel sistem imun untuk memodulasi ketersediaan kolesterol dan memodulasi tindak balas imun.[8]
Di bawah keadaan fisiologi abnormal tertentu seperti jangkitan sistem atau sepsis, komponen utama HDL menjadi berubah,[8][9] Komposisi dan kuantiti lipid dan apolipoprotein diubah berbanding dengan keadaan fisiologi biasa, seperti penurunan kolesterol HDL. (HDL-C), fosfolipid, apoA-I (lipoprotein utama dalam HDL yang telah terbukti mempunyai sifat antiradang yang bermanfaat), dan peningkatan amiloid serum A.[8][9] Komposisi HDL yang diubah ini biasanya dirujuk sebagai HDL fasa akut dalam tindak balas keradangan fasa akut, di mana HDL boleh kehilangan keupayaannya untuk menghalang pengoksidaan LDL.[7] Malah, komposisi HDL yang terubah ini dikaitkan dengan peningkatan kematian dan hasil klinikal yang lebih teruk pada pesakit dengan sepsis.[8]
Penyelidikan
[sunting | sunting sumber]Tahap lipoprotein(a) yang tinggi adalah faktor risiko yang ketara bagi penyakit kardiovaskular aterosklerotik melalui mekanisme yang dikaitkan dengan keradangan dan trombosis.[10] Perkaitan mekanisme antara isoform lipoprotein yang berbeza dan risiko untuk penyakit kardiovaskular, sintesis lipoprotein, pengawalseliaan, dan metabolisme, dan risiko berkaitan bagi penyakit genetik sedang dalam penyelidikan aktif setakat 2022.[10]
Rujukan
[sunting | sunting sumber]- ^ "Blood lipids and human atherosclerosis". Circulation. 2 (2): 161–78. August 1950. doi:10.1161/01.CIR.2.2.161. PMID 15427204.
- ^ "Microbial Proteolipids and Lipopeptides - glycopeptidolipids, surfactin, iturnins, polymyxins, daptomycin". The LipidWeb. Dicapai pada 21 July 2019.
- ^ Satyanarayana, U. (2002). Biochemistry (ed. 2nd). Kolkata, India: Books and Allied. ISBN 8187134801. OCLC 71209231.
- ^ Feingold, Kenneth R.; Grunfeld, Carl (2000), Feingold, Kenneth R.; Anawalt, Bradley; Boyce, Alison; Chrousos, George (penyunting), "Introduction to Lipids and Lipoproteins", Endotext, South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc., PMID 26247089, dicapai pada 2020-12-10
- ^ Petyaev, I. M.; Vuylsteke, A.; Bethune, D. W.; Hunt, J. V. (1998). "Plasma oxygen during cardiopulmonary bypass: a comparison of blood oxygen levels with oxygen present in plasma lipid". Clinical Science. 94 (1): 35–41. doi:10.1042/cs0940035. ISSN 0143-5221. PMID 9505864.
- ^ Bacić, G.; Walczak, T.; Demsar, F.; Swartz, H. M. (October 1988). "Electron spin resonance imaging of tissues with lipid-rich areas". Magnetic Resonance in Medicine. 8 (2): 209–219. doi:10.1002/mrm.1910080211. ISSN 0740-3194. PMID 2850439.
- ^ a b c d e f "The dual nature of HDL: Anti-Inflammatory and pro-Inflammatory". BioFactors. 41 (3): 153–9. May 2015. doi:10.1002/biof.1205. PMID 26072738.
- ^ a b c d e Pirillo A, Catapano AL, Norata GD (2015). "HDL in infectious diseases and sepsis". High Density Lipoproteins. Handbook of Experimental Pharmacology. 224. Springer. m/s. 483–508. doi:10.1007/978-3-319-09665-0_15. hdl:2434/274561. ISBN 978-3-319-09664-3. PMID 25522999.
- ^ a b "Emerging role of high density lipoproteins as a player in the immune system". Atherosclerosis. 220 (1): 11–21. January 2012. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2011.06.045. PMID 21783193.
- ^ a b "Lipoprotein(a): A Genetically Determined, Causal, and Prevalent Risk Factor for Atherosclerotic Cardiovascular Disease: A Scientific Statement From the American Heart Association". Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 42 (1): e48–e60. January 2022. doi:10.1161/ATV.0000000000000147. PMC 9989949 Check
|pmc=value (bantuan). PMID 34647487 Check|pmid=value (bantuan).
{{#switch:||Kategori=