Apoprotein B là loại apolipoprotein chiếm số lượng chủ đạo, không thể thay thế được của các lipoprotein giàu cholesterol và triglyceride (chylomicron, VLDL,IDL,LDL). Apo B cần thiết cho sự hình thành và bài tiết các lipoprotein này, điều chỉnh sự vận chuyển lipid từ gan và ruột đến các mô ngoại vi. Gen mã hóa cho apo B nằm trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể 2, chứa 29 exon.
Apolipoprotein B là một glycoprotein amphipathic lớn. Cấu trúc của apo B bao gồm cấu trúc N-terminal hình cầu, 2 vùng amphipathic βsheets và 2 vùng amphipathic xoắn ốc. Amphipathic xoắn ốc là cấu trúc phổ biến trong phần lớn apolipoprotein, giúp cho chúng gắn và hòa tan lipid trong dòng tuần hoàn. Apo B có 2 dạng là apo B100 và apo B48.
Cấu trúc N-terminal có tầm quan trọng sống còn cho sự hình thành VLDL bởi vì nó phản ứng với protein chuyển triglyceride vi thể. Protein này xúc tác chuyển lipid đến apo B trong suốt quá trình hình thành lipoprotein. Phần amphipathic βsheets chứa đựng βsheets với chiều rộng xấp xỉ 30A, hình thành cấu trúc mang lipid. Điều này giải thích lý do tại sao apo B khác các apo khác. Giữa 2 vùng amphipathic βsheets có vùng amphipathic xoắn ốc loại được nhìn thấy trong các apo khác.
1.3.1.1. Apo B100 [36]
Nghiên cứu về cấu trúc apo B sử dụng các thành tựu về protein đã bị cản trở bởi tính không tan trong nước, kích thước lớn với sự nhạy cảm với phương pháp phân hủy protein bằng enzyme oxy hóa hoặc sản phẩm lipid bị oxy hóa. Vì vậy, phải đến năm 1984 mới phát hiện được một phần nhỏ cấu trúc apo B. Đến năm 1985 khi một vài nhóm nghiên cứu độc lập tìm được apo B mRNA của chuột và mở ra hướng tìm trình tự acidamin của apo B100. Protter đã giải trình tự phần N-terminal tương ứng vùng B26 của apo B100, trong khi Carlsson gần đây đã hoàn chỉnh 74% còn lại. Apo B mRNA gồm 13689 base từ đầu đến cuối mã di truyền giải mã cho protein thuần thục gồm 4536 acidamin kèm theo 27 acidamin đầu tiên.
Apolipoprotein B được tổng hợp bởi gan, TPTL = 550 kDa. Phân tử apo B100 được hình thành trong vòng 10-14 phút, bài tiết sau xấp xỉ 30 phút, 1/3 do chuyển qua lưới nội sinh chất, 2/3 ở thể golgi. Sử dụng kháng thể đơn dòng chống lại các epitop của apo B có ích trong việc quyết định cấu trúc chung vùng gắn LDL receptor. Vùng gắn của apo B đến receptor LDL bao gồm aminoacid nằm giữa aminoacid 2835 và 4189 xuất hiện trong bề mặt có nước của phân tử.
Kallikrein ở vị trí N terminal ¼ của apo B100. Kích thước của lipoprotein chứa apo B (VLDL,ILDL,LDL) gợi ý quyết định quan trọng của hình dạng apo B và chất gắn của nó đến LDL receptor. Apo B100 được tìm thấy ở chilomicrons, VLDL, IDL, LDL và LP. Xấp xỉ 90% apo B là LDL do nửa đời sống dài hơn so với VLDL (3 đến 4 ngày so với 3-4 giờ). Apo B100 nằm trên bề mặt các tiểu phân LP nhưng có mối liên kết chặt chẽ với nhân lipid. Đây có thể là nguyên nhân làm cho không có sự trao đổi apo B giữa các lipoprotein với nhau.
- Apo B48 là một dạng rút ngắn lại từ apo B 100 chiếm 48 % trọng lượng phân tử của apo B100. Apo B48 chỉ có 2152 acidamin chỉ bằng một nửa chiều dài phân tử apo B (265 kDa). Apo B48 tổng hợp chính bởi ruột non tạo phức với triglyceride và cholesterol tự do hấp thụ từ ruột. Apo B48 được tìm thấy đầu tiên ở chylomicrons và chylomicron tàn dư. Apo B48 có cấu trúc như là một nửa có đầu N tận của Apo B100 và là apo của chylomicron. Apo B48 và apo B100 chia sẻ chuỗi N-terminal phổ biến nhưng apo B48 thiếu vùng gắn receptor LDL C-terminal của apo B100, bởi vậy apo B48 không được nhận diện bởi LDLreceptor. Sau khi phần lớn lipid của chilomicron đã được hấp thu, apo B48 đã quay trở về gan như một phần của chylomicron tàn dư, nơi nó được ẩm bào và thoái hóa.
Hình 1.5. Cấu trúc Apo B [7]
Apo B cần thiết cho đơn vị nội bào của VLDL (ở gan) và chylomicron. Sự kết nối các lipoprotein này xảy ra trong con đường bài tiết của tế bào. Protein kích
Vùng lõi Lõi lipid
thích bài tiết như apo B tổng hợp trên ribosomes gắn với bề mặt lưới nội sinh chất. Trong suốt quá trình hình thành polypeptide mới được hình thành di chuyển qua kênh, từ vị trí tổng hợp ở ribosom qua màng đến khoang bên trong. Với cách này chuỗi đầu tiên của protein kích thích bài tiết có thể chạm tới khoang bên trong của lưới nội sinh chất không có sự tiếp xúc với cytosol.
1.1.3.2. Chức năng [39]
Apolipoprotein B là apolipoprotein của chylomicrons, VLDL, IDL và LDL, nó có chức năng vận chuyển các phân tử lipid ưa nước gồm cholesterol và triglyceride tới tất cả tế bào ngoại biên. Apo B được nhận biết bởi thụ thể B- E có trên màng tế bào ngoại biên và tế bào gan. Khi apo B gắn với thụ thể thì tiểu phân LDL chứa nó cũng được giữ lại, đưa vào trong tế bào và thoái hóa ở đó. Sự đa hình (polymorphism) di truyền của apo B có thể làm cho apoB có ái lực khác nhau với thụ thể B-E dẫn tới một tỷ lệ thoái hóa khác nhau của LDL trong tế bào. Những thụ thể này thúc đẩy sự hấp thu cholesterol vào các tế bào. Apo B48 được tạo ra trong ruột. Nó làm một phần cấu trúc của Chylomicrons, một lipoprotein lớn chịu trách nhiệm cho việc vận chuyển ban đầu của lipid đến gan.