Miten HDL-partikkeli muodostuu

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27501467
Biokemian alalta:
HDL-lipoproteiinin syntyjä syviä:  Eikä niin anha artikkeli netissä.
´HDL-lipoproteiinin biogeneesi. Määritelty ne domaanit, jotka osallistuvat  ihmisen apolipoproteiiniA-1  lipidisoimiseen.

Biochemistry. 2016 Aug 23. [Epub ahead of print]

High-Density Lipoprotein Biogenesis: Defining the Domains Involved in Human Apolipoprotein A-I Lipidation.

Pollard RD¹, Fulp B², Sorci-Thomas MG³, Thomas MJ⁴.

Tiivistelmästä suomennosta. Abstract

 Ensimmäinen askel kolesterolin poistamisesta ulos solusta lipidittömälle tai vähälipidiselle ApoA-1-proteiinille tarvitsee avuksi  siirtoproteiinin ABCA1.  Täten muodostuu  vastasyntyvää ( nascent) HDL- muotoa nHDL.joka plasmaan irtauduttuaan saa pyöreää muotoa ja on kolesteroliestereistä runsasta HDL partikkelia.

• The first step in removing cholesterol from a cell is the ATP-binding cassette transporter 1 (ABCA1)-driven transfer of cholesterol to lipid-free or lipid-poor apolipoprotein A-I (apoA-I), which yields cholesterol-rich nascent high-density lipoprotein (nHDL) that then matures in plasma to spherical, cholesteryl ester-rich HDL. 

 Kuitenkin lipiditön vapaa apoA-1-proteiini  kolmidimensionaalisessa (3D)  muodossaan  on merkitsevästi erilainen verrattuna libidoituneeseen ApoA-1-muotoon nHDL-partikkelissa ( vastasyntyneessä HDL-partikkelissa).

• However, lipid-free apoA-I has a three-dimensional (3D) conformation that is significantly different from that of lipidated apoA-I on nHDL.

 Tiedemiesryhmä pystyi hahmottelemaan hypoteettisen helix-domaanitransition, joka mahdollisesti   vaikutti partikkelin muodostumiseen. He vertasivat  lipidittömän apoA-1:n  kolmiulotteista muotoa  vastamuodostuneen , 9-14 nm:n  nHDL partikkelin  3D-muotoon.

•  By comparing the lipid-free apoA-I 3D conformation of apoA-I to that of 9-14 nm diameter nHDL, we formulated the hypothetical helical domain transitions that might drive particle formation.

Sitten he testasivat tätä oletusta ( hypoteesia) ja  valmistivat kymmenen Apo-I-mutanttia, joissa oli kaksi strategisesti asetettua cysteiini-aminohappoa, joista useat saattoivat tehdä molekyylinsisäisiä  -S-S- siltoja ( disulfisisiltoja) ja muita, jotka eivät voineet muodostaa rikkisiltaa. Sitten MS- menetelmällä  identifioitiin aminohappojärjestykset ja rikkisiltojen kohdat. Rekombinantti-HDL-muodostusta mitattiin näitten mutanttien Apo-I-ryhmän kanssa. Neljän mutantin ja normaalin apoA-I:n kanssa mitattiin  nHDL-muodostus. Mutanttimolekyyleissä oli Cys lisätty N-terminaalissa kolmeen kohtaan, sentraalisesti kahteen kohtaan ja C-terminaalissa kahteen kohtaan.  Mutanttimolekyylit tutkittiin lukituin silloin  (-S-S-) tai lukitsemattomina  ( -SH alkyloituna) . Vain pieni määrä rHDL tai nHDLpartikkeleita  pystyi muodostumaan, jos keskikohta oli sillat lukittuna.

•  To test the hypothesis, ten apoA-I mutants were prepared that contained two strategically placed cysteines several of which could form intramolecular disulfide bonds and others that could not form these bonds.

• Mass spectrometry was used to identify amino acid sequence and intramolecular disulfide bond formation. Recombinant HDL (rHDL) formation was assessed with this group of apoA-I mutants. ABCA1-driven nHDL formation was measured in four mutants and wild-type apoA-I. The mutants contained cysteine substitutions in one of three regions: the N-terminus, amino acids 34 and 55 (E34C to S55C), central domain amino acids 104 and 162 (F104C to H162C), and the C-terminus, amino acids 200 and 233 (L200C to L233C). Mutants were studied in the locked form, with an intramolecular disulfide bond present, or unlocked form, with the cysteine thiol blocked by alkylation. Only small amounts of rHDL or nHDL were formed upon locking the central domain.

 Tutkijat tekivät johtopäätöksen, että  Apo-A-I-molekyylin  N- ja C-terminaali auttavat  lipidinhankinnan alkuvaihetta, mutta  keskikohdan  avoinna oleminen oli essentielliä partikkelin muodostumiselle. 

•  We conclude that both the N- and C-terminal ends assist in the initial steps in lipid acquisition, but that opening of the central domain was essential for particle formation.

PMID:

27501467

DOI:

10.1021/acs.biochem.6b00347

[PubMed - as supplied by publisher]