载脂蛋白A-I结构及其功能

载脂蛋白A-I（apolipoprotein A-1,ApoA-I）是高密度脂蛋白的重要组成成分,高密度脂蛋白对于冠心病有重要的保护作用。盘状高密度脂蛋白或者ApoA-I是体内胆固醇逆向转运过程的关键因子,而游离的ApoA-I是胆固醇和磷脂的受体,因此,了解其结构对于研究其功能显得尤其重要。本文对ApoA-I单体的结构、未结合脂质,以及结合磷脂后的构象及其相关功能作了综述。     

载脂蛋白A-Ⅰ抗动脉粥样硬化的研究进展

载脂蛋白A-是HDL最主要的结构成分,是卵磷脂胆固醇酰基转移酶的主要激活剂。它决定了HDL的代谢和在血浆中的浓度。实验已经证明,载脂蛋白A-Ⅰ具有抗动脉粥样硬化症的功能。在这里阐述了载脂蛋白A-Ⅰ的结构和制备;载脂蛋白A-Ⅰ和HDL的关系以及它在抗动脉粥样硬化方面的作用和可能的机理：胆固醇的逆向转运、抗氧化作用和调节炎症反应。     

综述: 载脂蛋白A-Ⅰ在高密度脂蛋白生物合成中的作用研究进展

高密度脂蛋白(HDL)生物合成是一个有多种膜蛋白和胞质蛋白参与的复杂过程,载脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ)是HDL中最主要的结构和功能蛋白,它能活化卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶(LCAT),贫脂apoA-Ⅰ也是巨噬细胞中三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)介导的胆固醇流出的重要接受体．因此,apoA-Ⅰ在HDL及胆固醇代谢中的作用至关重要,它赋予了HDL多种抗动脉粥样硬化活性．本文主要就HDL生物合成及apoA-Ⅰ在其中的作用作一综述,以期为揭示HDL的代谢机制提供新思路．     

人载脂蛋白A-Ⅰ(Apo A-Ⅰ)的高级结构模型和主要功能域的确定

载脂蛋白A-Ⅰ(Apo A-Ⅰ)是高密度脂蛋白(HDL)的主要蛋白质组分,在HDL介导的胆固醇逆向转运中发挥重要作用.Apo A-Ⅰ三级结构仍不清.在新生盘状HDL分子中, Apo A -Ⅰ主要存在两种结构模型:栅栏模型和带状模型.Apo A-Ⅰ可通过其N末端及C末端结构域与磷脂结合,引发HDL形成.Apo A-Ⅰ作为细胞胆固醇的受体,促进HDL 对外周组织胆固醇的摄取.Apo A -Ⅰ氨基酸残基144～186为卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)主要激活域,通过激活LCAT,促进胆固醇逆向转运.     

人载脂蛋白A-Ⅰ半胱氨酸突变体的二级结构和脂质结合能力的比较

为探讨人载脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ,apolipoproteinA-Ⅰ)α螺旋不同位点的半胱氨酸突变后,对蛋白二级结构和脂质结合能力的影响,利用定点诱变技术构建apoA-Ⅰ的天然半胱氨酸突变体apoA-ⅠMilano(R173C),及其它α螺旋片段上的半胱氨酸突变体,分别为apoA-Ⅰ(S52C),apoA-Ⅰ(N74C),apoA-Ⅰ(L107C),apoA-Ⅰ(K129C),和apoA-Ⅰ(L195C).观察比较各种野生型及突变apoA-Ⅰ单体蛋白的α螺旋含量和二级结构稳定性及其脂质结合能力.结果显示,野生型apoA-Ⅰ,apoA-Ⅰ(S52C),apoA-Ⅰ(N74C),apoA-Ⅰ(L107C),apoA-Ⅰ(K129C),apoA-ⅠMilano和apoA-Ⅰ(L195C)的α螺旋含量分别为54±4%,49±4%,50±2%,51±6%,56±4%,52±3%,和54±1%,各种蛋白的α螺旋含量无显著性差异(P>0.05).野生型apoA-Ⅰ的变性标准自由能(ΔG0D)为10.5kJ/mol;apoA-Ⅰ(S52C)和apoA-ⅠMilano的ΔG0D比野生型低2.1kJ/mol;而apoA-Ⅰ(K129C)的ΔG0D比野生型apoA-Ⅰ高1.6kJ/mol.与野生型apoA-Ⅰ相比,apoA-Ⅰ(K129C)和apoA-Ⅰ(L195C)两个突变体与脂质结合能力明显下降(P<0.05),而其它半胱氨酸突变体(包括apoA-ⅠMilano)在脂质结合动力学方面与野生型apoA-Ⅰ无明显差异.以上结果提示,不同位点发生的半胱氨酸突变对apoA-Ⅰ单体蛋白的α螺旋含量无明显影响,但对蛋白的二级结构稳定性和脂质结合能力影响不尽相同.     

载脂蛋白A-Ⅰ通过PKA信号途径影响ABCA1的表达与功能

以THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞为研究对象,观察载脂蛋白A-Ⅰ与三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ATP binding cassette transporter A1,ABCA1)的相互作用,并探讨它们相互作用的机制,以便了解载脂蛋白A-Ⅰ和ABCA1在动脉粥样硬化发生发展中的作用.THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞经各种因素处理后,采用油红“O”染色,观察细胞内的脂滴,运用液体闪烁计数器检测细胞内胆固醇流出,高效液相色谱分析细胞内总胆固醇、游离胆固醇和胆固醇酯含量,用逆转录-聚合酶链反应和蛋白质印迹分析法分别检测ABCA1 mRNA与ABCA1蛋白质的水平.实验结果显示,载脂蛋白A-Ⅰ和腺苷酸环化酶激动剂Forskolin(FRK)引起THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞总胆固醇、游离胆固醇与胆固醇酯减少,而腺苷酸环化酶抑制剂SQ-22536引起THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞总胆固醇、游离胆固醇与胆固醇酯增加.载脂蛋白A-Ⅰ引起THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1蛋白质水平和细胞内胆固醇流出增加.FRK引起THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1蛋白质水平和细胞内胆固醇流出呈时间和浓度依赖性增加.SQ-22536引起THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1蛋白质水平和细胞内胆固醇流出减少.结果提示,载脂蛋白A-Ⅰ可提高THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1蛋白质水平,增加细胞内胆固醇流出,降低细胞内胆固醇聚积.其机制可能是通过PKA信号途经使细胞ABCA1蛋白质水平增加.     

载脂蛋白A-Ⅰ结合蛋白介导胆固醇流出调控血管新生

胆固醇流出在维持细胞正常结构和功能中发挥着关键的生理作用,然而其在调节血管新生中的作用一直未明. 近日,美国加州大学医学院的研究人员发现（Nature, 2013,498:118-122), 载脂蛋白A-I结合蛋白（apoA-I binding protein,AIBP）介导的内皮细胞胆固醇流出在调节血管新生中起着关键的作用. 研究者在小鼠离体主动脉和斑马鱼的血管新生实验中发现,AIBP和高密度脂蛋白（high density lipoprotein, HDL）协同调控胆固醇流出,抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）刺激的血管新生.     

昆虫杆状病毒表达系统表达人载脂蛋白A-Ⅰ

载脂蛋白apoA-Ⅰ是高密度脂蛋白中最主要的蛋白,在胆固醇代谢及动脉粥样硬化等疾病的发生和控制中有重要作用。为了建立大量生产和制备该蛋白的方法,昆虫杆状病毒表达系统被用来高效表达了两种形式的人apoA-Ⅰ。不带有信号肽序列的proapoA-Ⅰ蛋白表达后主要在细胞内,但在感染的晚期也有相当量的重组蛋白进入细胞培养液中。用蛇磷脂酶A2抑制因子α亚基信号肽序列引导表达的apoA-Ⅰ蛋白在感染早期可以被分泌到培养液中。在此基础上,通过Phenyl Sepharose疏水柱层析,从感染细胞的培养液中初步分离纯化了成熟的apoA-Ⅰ蛋白。这一结果为apoA-Ⅰ的进一步研究和应用奠定了基础。     

载脂蛋白AI结构与功能研究进展

载脂蛋白AI（apoAI)是高密度脂蛋白（HDL）中主要的蛋白质,它是细胞胆固醇逆向转运（RCT）的特殊重要因素,ApoAI能与磷脂,多种血浆因子及细胞膜受体结合,可以激活卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）,起着促进细胞内胆固醇的移出,酯化,转移,以及调节HDL代谢的作用。ApoAI在各种HDL亚类中其空间结构有较大差异。这与HDL成熟过程及运载胆固醇等生理功能密切相关。     

apoA-Ⅰ的α螺旋在胆固醇流出中的作用

血浆载脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ)的水平与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)性心血管疾病的风险呈负相关.ApoA-Ⅰ经载脂形成高密度脂蛋白(HDL),HDL通过促进胆固醇逆向转运(RCT),使细胞内的多余胆固醇流出.α螺旋是apoA-Ⅰ载脂的主要结构,在apoA-Ⅰ参与的胆固醇流出中具有重要作用.模拟α螺旋建立的apoA-Ⅰ模拟肽能通过不同方式发挥抗AS的作用.本文就α螺旋在胆固醇流出中的作用作一综述,以便进一步探索apoA-Ⅰ的结构对胆固醇流出的影响,为以apoA-Ⅰ为靶点防治AS提供理论基础.     

人载脂蛋白AⅠ基因的克隆表达及功能

To identify, clone ,sequence and highly express the mature peptide gene of ApoA Ⅰ, total RNA was prepared from human fetal liver tissue. cDNA fragment encoding human ApoA Ⅰ was amplified by RT-PCR using specific primers, and then was inserted in pGEM-T vector. DNA sequencing indicates that the fragment is 729 base pairs in length and has 100% nucleotide homology with that of reported ApoA Ⅰ cDNA gene previously. The ApoA Ⅰ gene was cloned into pGEX 5X-1.The recombinant protein was expressed in E.coli DH5α, purified by glutathione-Sepharose 4B affinity chromatography and confirmed by SDS-PAGE. It was shown that the recombinant ApoA Ⅰ was expressed in E.coli, and the target protein amounted to 36% of total bacteria proteins. Cholesteryl ester transfer experiment showed that the recombinant ApoA Ⅰ was capable of promoting transfer of CE from HDL to LDL. Western blotting showed that the protein could react specifically with anti-ApoA Ⅰ antibodies.     

膜联蛋白Ⅰ的结构和功能

膜联蛋白Ⅰ(annexin Ⅰ)是annexins蛋白超家族中的一员,是结构相关钙离子依赖的磷脂结合蛋白.具有annexins超家族所共有的中心结构域和承担各自独特功能的N端结构域.通过调控细胞内磷脂囊泡的聚集、炎症反应和磷脂酶A2的活性而参与细胞信号传导、细胞分化和细胞凋亡等细胞重要的生命过程.     

人血浆载脂蛋白A-Ⅱ的分离纯化及鉴定

 用硫酸右旋糖酐沉淀法和超速离心法从正常人血浆制备高密度脂蛋白(HDL)。脱脂后经制备性等电聚焦和Sephacryl S-200层析分离纯化载脂蛋白A-Ⅱ(apolipoprotein A-Ⅱ,简称apoA-Ⅱ)。经鉴定SDS-PAGE呈一条谱带,其亚基分子量为8700±280(n=4),等电点为4.80—5.17,氨基酸组成分析不含组氨酸和精氨酸,与抗apoA-Ⅱ血清发生特异免疫反应。     

北京鸭载脂蛋白AⅠ cDNA的克隆及其组织表达

分离提取北京鸭肝组织ｍＲＮＡ,以此为模板,反转录构建了鸭肝组织ｃＤＮＡ文库．利用制备的兔抗鸭载脂蛋白ＡⅠ（ａｐｏＡⅠ）多抗血清为探针筛选该文库,获得１０个阳性克隆．测序及序列分析表明：克隆得到了完整的鸭ａｐｏＡⅠｃＤＮＡ序列,它由１０５０个核苷酸构成,包括１８ｂｐ、２４０ｂｐ组成的５′和３′非翻译区,７９２ｂｐ组成的一个完整开放阅读框架,编码２６４个氨基酸的鸭ａｐｏＡⅠ前体,含１８个氨基酸构成的信号肽、６个氨基酸的原肽片段和２４０肽的成熟蛋白．推译出的成熟肽与鸭ａｐｏＡⅠ氨基酸的直接测序结果完全一致．该新基因已被ＧｅｎＢａｎｋ接受．Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ显示鸭ａｐｏＡⅠｍＲＮＡ不仅主要在肝和小肠组织表达;而且不同于人和哺乳动物,亦可少量在脑、肾、肌肉组织分布．结果为进一步研究不易感动脉粥样硬化动物北京鸭ａｐｏＡⅠ基因组结构、功能奠定了基础．     

胰岛素对大鼠载脂蛋白AⅠ,CⅡ和CⅢ基因表达的影响

以sprague-Dawley大鼠为实验对象,研究胰岛素对大鼠肝脏及小肠apoAⅠ、CⅡ和CⅢ mRNA相对含量的影响。RNA斑点杂交技术分析表明,注射胰岛素后12h,大鼠肝脏和小肠apoAⅠ和CⅡ以及肝脏apoCⅢ mRNA相对含量均显著下降,小肠apoCⅢ mRNA相对含量无变化。     

重组人载脂蛋白ApoA-Ⅰ表达条件的优化

对大肠杆菌DH5α发酵培养表达人载脂蛋白ApoA-Ⅰ的发酵条件进行了优化研究.结果表明:将重组质粒pBV220-ApoA-Ⅰ转化不同的大肠杆菌宿主菌,筛选得高表达水平的E.coli DH5α/pBV220-ApoA-Ⅰ表达系统,摇瓶发酵表达率为22.2%,BL21(DE3)的表达水平与其相当,而TG1的表达率只有11%.在FMG-5L发酵罐进行发酵条件优化,认为细胞生长培养的最适pH为7.0,重组ApoA-Ⅰ表达时的最适pH为7.4.分批发酵的初始糖浓度为3.0 g·L-1,且碳氮源的最佳比例为2:1,使重组ApoA-Ⅰ表达率达总蛋白的40%,浓度达2.86g·L-1.     

载脂蛋白M表达的调控及其功能

载脂蛋白M(ApolipoproteinM,apoM)是1999年新发现的,主要存在于高密度脂蛋白(High Density Lipoprotein,HDL)颗粒中的载脂蛋白,其表达具有明显的组织特异性,主要在肝脏和肾脏中表达.目前,apoM的基因结构和定位,蛋白结构已经比较明了.然而,对apoM表达的调控及其功能却不是很清楚.目前已有不少研究深入对apoM功能的探讨,发现该蛋白在脂质及脂蛋白代谢、抗动脉粥样硬化等过程中均起着重要的作用.对该蛋白质的功能及其与临床疾病之间的关系的研究不断深入,将有助于我们进一步发现和理解相关疾病新的发病机制,诊断方法和治疗措施.下面就关于该蛋白的调控以及功能研究进展做一简要综述.     

载脂蛋白AⅡ保护内皮细胞的实验研究

以细胞形态观察、细胞存活率、乳酸脱氢酶释放和前列环素测定等方面研究载脂蛋白AⅡ保护内皮细胞的作用.结果显示,载脂蛋白AⅡ可部分拮抗低密度脂蛋白对内皮细胞的损伤作用, 维持内皮细胞形态基本正常,乳酸脱氢酶释放减少,前列环素合成增加.     

人载脂蛋白A1基因转基因小鼠的建立

目的建立系统性表达人载脂蛋白A1(APOA1)基因的转基因小鼠。方法 将人APOA1基因插入系统性表达启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立人APOA1转基因C57BL/6J小鼠。并利用特异引物PCR法鉴定转基因小鼠的基因型,Western blot检测基因表达水平,血生化分析检测不同月龄转基因小鼠与同龄野生型小鼠的血脂指标。结果建立了2个不同表达水平的人APOA1基因的转基因小鼠品系;转入的人APOA1基因在血液、肝脏、心脏、肾脏、脾脏、血管组织中均有明显表达;血生化分析结果显示不同月龄转基因小鼠的血浆高密度脂蛋白胆固醇水平高于同龄的野生型小鼠,甘油三酯水平低于同龄野生型小鼠。结论成功建立了系统性表达人APOA1基因的转基因小鼠,为研究高血脂以及高血脂相关的心血管病提供了工具。     

载脂蛋白J的结构与功能

载脂蛋白J(apo J)是1990年从人血浆HDL中新分离出的一种酸性糖蛋白,分子量70 000,由α及β亚基通过二硫键相连而成.通过apo J cDNA已确定了apo J 427个氨基酸残基的序列.apo J含双性α螺旋及结合肝素的结构域,可与脂质结合成脂蛋白.apo J mRNA广泛分布于全身各组织,以脑、卵巢、睾丸及肝脏含量最多.apo J的功能可能有:结合与转运脂质;抑制补体C8及C9的激活;参与精子的成熟等.