APOLIPOPROTÉINES: QUE SONT-ELLES, FONCTIONS, TYPES - LA BIOLOGIE - 2025

Les apolipoprotéines sont des protéines faisant partie des lipoprotéines, qui sont des complexes macromoléculaires "pseudomicelares" composés d'un apolaire central ou core constitué de triglycérides et d'esters de cholestérol entouré d'une couche de phospholipides et de lipoprotéines et impliqués dans l'homéostasie lipidique.

Le plasma sanguin d'un être humain comporte des dizaines d'apolipoprotéines différentes, classées en cinq groupes principaux: les apolipoprotéines A, B, C, D et E. Certains de ces groupes peuvent être subdivisés en fonction de la présence de variants ou d'isoformes et à cet effet ajoute un nombre en lettres romaines qui désigne le sous-classement.

Représentation d'un segment d'une apolipoprotéine (Source: Jawahar Swaminathan et personnel MSD à l'Institut européen de bioinformatique via Wikimedia Commons)

Chacune de ces classes d'apolipoprotéines est associée à un type spécifique de lipoprotéine ou de particule de lipoprotéine, et il est donc nécessaire de rentrer dans le contexte avec certaines caractéristiques et définitions de ces complexes macromoléculaires.

Types de lipoprotéines

Selon la densité à laquelle elles flottent par ultracentrifugation, les lipoprotéines (les complexes auxquels appartiennent les apolipoprotéines) sont communément regroupées en 6 classes aux propriétés et fonctions différentes, à savoir:

1. Chylomicrons.
2. Particules résiduelles de chylomicrons.
3. Lipoprotéines de très basse densité (VLDL).
4. Lipoprotéines de densité intermédiaire (IDL).
5. Lipoprotéines de basse densité (LDL).
6. Lipoprotéines de haute densité (HDL).

Caractéristiques des lipoprotéines

Les chylomicrons sont les plus grosses lipoprotéines, et donc les moins denses. Ils sont synthétisés dans les intestins et sont responsables du transport des lipides et des graisses provenant des aliments que nous mangeons.

Lorsque les triglycérides à l'intérieur sont hydrolysés pendant leur transit dans le plasma sanguin, les particules chargées de cholestérol restantes sont transportées pour être éliminées dans le foie.

Les lipoprotéines VLDL transportent également les triglycérides et le cholestérol du foie et contribuent à leur redistribution dans différents tissus. Lorsque les triglycérides sont hydrolysés dans le plasma sanguin, des particules plus petites, IDL et LDL, se forment.

Les LDL sont les lipoprotéines principalement responsables du transport du cholestérol dans le plasma. Le HDL se forme à différents endroits, y compris le foie et l'intestin; Ils sont impliqués dans le transport «inverse» du cholestérol », car ils acquièrent le cholestérol des tissus et le transportent vers le foie pour l'excrétion.

Fonctions des apolipoprotéines

Les apolipoprotéines, principaux composants protéiques des lipoprotéines, ont diverses fonctions dans le métabolisme des lipides qu'elles hébergent, notamment dans leur régulation.

Les fonctions variées comprennent également le transport et la redistribution des lipides entre différents tissus, ce qui implique la reconnaissance d'apolipoprotéines spécifiques qui agissent comme ligands pour des récepteurs spéciaux à la surface des cellules cibles.

Les apolipoprotéines B-100 et E interviennent dans l'interaction des lipoprotéines LDL avec les récepteurs apo B, E (LDL) dans les tissus hépatiques et extra-hépatiques, et avec les récepteurs apoE dans le foie, de sorte qu'ils sont «absorbés» par les cellules, régulant ainsi leurs taux plasmatiques.

Dans le même temps, ces apolipoprotéines participent à la redistribution du cholestérol entre les cellules, qui sert de molécule structurelle pour la biogenèse membranaire, de précurseur des stéroïdes, ou qui est simplement éliminée de l'organisme par le foie.

Un exemple de fonctions spécifiques est l'apolipoprotéine apo B48, qui participe à la formation et à l'assemblage des chylomicrons dans l'intestin. Ses défauts entraînent des échecs dans la production de lipoprotéines VLDL et de chylomicrons, ce qui entraîne certaines pathologies liées aux acides gras essentiels et aux lipides.

Les apolipoprotéines sont également des cofacteurs pour les enzymes du métabolisme lipidique, par exemple la lipoprotéine lipase, qui catalyse l'hydrolyse des triglycérides dans les chylomicrons, nécessite la présence d'une apolipoprotéine de classe C.

Ils maintiennent et stabilisent la structure des lipoprotéines en interagissant avec la structure micellaire et les phospholipides à la surface des particules de lipoprotéines, fournissant une surface hydrophile pour leur contact avec le milieu aqueux qui les entoure.

Les types

Comme mentionné ci-dessus, il existe cinq principaux types d'apolipoprotéines, nommés d'après les lettres de l'alphabet A, B, C, D et E.

Apolipoprotéine A (I, II, IV)

Le groupe d'apolipoprotéines A contient les classes I, II et IV. Parmi eux, l'apolipoprotéine AI est le composant protéique du HDL et peut également être trouvée en proportions infimes dans les chylomicrons. Il est produit dans l'intestin et dans le foie. L'une de ses principales fonctions est de participer en tant que cofacteur enzymatique.

ApoA-II est le deuxième composant des particules HDL et peut également être trouvé dans d'autres lipoprotéines. Il est également synthétisé dans le foie et est un dimère qui peut jouer un rôle dans la régulation de la liaison des lipoprotéines aux récepteurs apoE.

Apolipoprotéine B

Ce groupe d'apolipoprotéines se trouve principalement dans les chylomicrons, VLDL, IDL et LDL. Il existe deux formes principales connues sous le nom d'apolipoprotéine B100 (apoB100) et d'apolipoprotéine B-48 (apoB48).

ApoB100 est synthétisé par les hépatocytes (cellules hépatiques) et est un composant essentiel en particulier dans les lipoprotéines VLDL, IDL et LDL, tandis que l'apoB48 est synthétisé par les entérocytes (cellules intestinales) et est limité aux chylomicrons et à leurs particules restantes.

ApoB100 est un complexe de plusieurs sous-unités, pèse plus de 300 kDa et est une protéine glycosylée. ApoB48 est une protéine étroitement liée à l'apoB100, on pense qu'il en est un fragment, mais certains auteurs considèrent qu'elle est le produit de la transcription et de la traduction d'un gène différent.

Apolipoprotéine C (I, II, III)

Les apolipoprotéines CI, C-II et C-III sont les composants protéiques de la surface des chylomicrons, et des lipoprotéines VLDL et HDL. Elles participent à de multiples fonctions métaboliques et parmi elles, la redistribution des classes de lipoprotéines se démarque, c'est-à-dire qu'elles sont impliquées dans le remodelage métabolique de ces structures.

Apolipoprotéine E

Ces protéines participent à la formation des chylomicrons, des VLDL et des HDL. Ils ont de nombreuses fonctions, mais les plus importantes sont peut-être liées à la concentration de cholestérol dans le sang et à son transport vers différents tissus ou à son élimination par le foie.

De nombreux types de maladies sont liés à des défauts de cette apolipoprotéine, soit avec sa synthèse à partir de messagers ARN, soit en raison de défauts avec les facteurs qui régulent sa transcription et sa traduction, soit directement avec son activité ou sa conformation structurelle.

Elle a été associée à des maladies coronariennes, à des anomalies congénitales dans le dépôt et l'accumulation de cholestérol, et même à des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer.

Références

1. Elliott, DA, Weickert, CS et Garner, B. (2010). Apolipoprotéines dans le cerveau: implications pour les troubles neurologiques et psychiatriques. Lipidologie clinique, 5 (4), 555–573.
2. Fox, SI (2006). Physiologie humaine (9e éd.). New York, États-Unis: McGraw-Hill Press.
3. Mahley, RW, Innerarity, TL, Rall, SC et Weisgarber, KH (1984). Lipoprotéines plasmatiques: structure et fonction des apolipoprotéines. Journal of Lipid Research, 25, 1277–1294.
4. Rawn, JD (1998). Biochimie. Burlington, Massachusetts: Éditeurs Neil Patterson.
5. Smith, JD (2002). Apolipoprotéines et vieillissement: mécanismes émergents. Revues de recherche sur le vieillissement, 1, 345–365.