血浆脂蛋白及其代谢紊乱 PPT课件.ppt
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1、血 浆 脂 蛋 白及 其 代 谢 紊 乱于嘉屏脂蛋白 胆固醇胆固醇 游离胆固醇游离胆固醇 胆固醇酯胆固醇酯 脂脂 质质 磷磷 脂脂 卵磷脂卵磷脂 溶血卵磷脂溶血卵磷脂 脑磷脂脑磷脂 神经磷脂神经磷脂 甘油酯甘油酯 甘油三酯甘油三酯 甘油二酯甘油二酯 甘油一酯甘油一酯 脂肪酸脂肪酸 各种脂肪酸各种脂肪酸 载脂蛋白载脂蛋白 AA、A-A-、A-A-、B-100B-100、B-48B-48、Lp(a)Lp(a)、C-C-、C-C-、C-C-、D D、E E、E-E-、E-E-、E-E-血血脂脂组组成成第一节 血浆脂蛋白一、血浆脂蛋白的分类Sf:Svedberg漂浮率表示上浮情况血浆脂蛋白在密度为1.
2、063的NaCl溶液中,26下,每秒每达因克离心力的力场下,每上浮10-13cm即为1Sf单位,即1Sf10-13 cm/s/dyn/g另:IDL中密度脂蛋白:VLDL的代谢物,密度1.0061.019HDL:HDL2(1.0631.125)HDL3(1.1251.210)二、脂蛋白结构与组成三脂酰甘油及胆固醇酯为内核,载脂蛋白、磷脂及胆固醇则以单分子层与内核相连系,覆盖于脂蛋白表面。例:LDL结构:分子量300万,球状,直径22nm,其内核由1500个胆固醇酯分子构成,表面覆盖有磷脂(800个分子)、胆固醇(500个分子)及1分子apo B100。蛋白质蛋白质 胆固醇胆固醇 甘油三酯甘油三酯
3、 磷脂磷脂 (%)(%)游离游离(%)(%)酯化酯化(%)(%)(%)(%)(%)(%)乳糜微粒乳糜微粒(CM)1-2 1-3(CM)1-2 1-3 2-4 2-4 80-95 80-95 3-6 3-6 VLDL(pre-VLDL(pre-)6-10 4-86-10 4-816-2216-22 45-65 45-65 15-20 15-20 LDL LDL()18-22 6-818-22 6-845-50 4-845-50 4-8 18-24 18-24 HDL HDL()45-55 3-545-55 3-515-20 2-715-20 2-7 26-32 26-32 脂蛋白的化学组成脂蛋白
4、的化学组成脂蛋白的功能脂蛋白的功能CMCM:运输外源性的甘油三酯至全身各运输外源性的甘油三酯至全身各 组织组织VLDLVLDL:运输内源性的甘油三酯运输内源性的甘油三酯LDLLDL:运输肝脏中的胆固醇酯至周围组运输肝脏中的胆固醇酯至周围组 织,动脉内膜下积累织,动脉内膜下积累HDLHDL:将周围组织的胆固醇运输至肝脏,将周围组织的胆固醇运输至肝脏,形成胆汁酸以便清除形成胆汁酸以便清除脂蛋白(a):由TG、PL、CHOL、CE,apoB100,apo(a)组成。动脉粥样硬化的独立危险因子 载脂蛋白的功能载脂蛋白的功能 输送和结合脂溶性化合物输送和结合脂溶性化合物 调节脂蛋白代谢调节脂蛋白代谢 修
5、饰并影响有关酶修饰并影响有关酶 对组织受体的识别对组织受体的识别 作为脂蛋白结构的主干作为脂蛋白结构的主干第二节 载脂蛋白Apolipoprotein,apo一、apo组成与结构特点及生理功用已发现20余种,主要有apo A、A、A、B100、B48、C、C、C、D、E载脂蛋白的缺乏或异常是导致血脂异常及动脉粥样硬化的重要原因异构体:某一氨基酸取代化学修饰:(1)糖基化:apoC Ser74羟基可与1或2分子唾液酸结合形成apoC1或 apoC2 (2)脂酰化:apoA的软脂酰化 (3)磷酸化:apoB48-Ser羟基可与磷酸结合 (4)酶解:apoC在血浆中可被蛋白酶从其N端切去六肽生成ap
6、oC 1/2。(一)载脂蛋白AapoA主要存在于HDL中,占其蛋白质总量的6070,在CM中亦有少量1.apoA 的结构243aa,28kD,富含Thr,Met,N-Asp,C-Gln,不含Cys,Ile55%-螺旋结构,与磷脂结合后增至70大量双性-螺旋结构:6个由22aa构成的重复序列通过Pro串联而成。疏水面与亲水面。是结合转运基础;参与对LCAT的激活2.apoA的功能 (1)维系HDL结构,结合及转运脂质 (2)激活卵磷脂胆固醇酰基转移酶LCAT (3)作为HDL受体的配体,参与识别 (4)是胆固醇的接受体 (5)apoA 变异由肝和小肠合成,半寿期45天(二)载脂蛋白AapoA主要
7、存在于HDL中,占其蛋白质总量的20,在CM中亦有少量(4.2%)1.apoA 的结构77aa二个亚基-S-S-,17.4kD,不含Arg,His,Trp及糖分子,N-吡咯烷酮羧酸,C-Glu35%-螺旋,13-片层,52无规则,双性螺旋结构,可与磷脂结合。可-S-S-与apoE结合形成二聚体,46kD。失去与受体结合功能2.ApoA的功能 (1)激活肝脂酶 (2)抑制LCAT活性 (3)参与HDL对HDL受体的识别由肝和小肠合成,半寿期4.4天(三)载脂蛋白A1.apoA的结构376aa,酸性糖蛋白,46kD,甘露糖1.88%,半乳糖1.55%,N乙酰葡萄糖胺1.55%,唾液酸1.1%,分布
8、于密度较大的HDL中成串22aa重复,双性螺旋2.apoA的功能 (1)激活LACT (2)参与胆固醇逆向转运 (3)apoA可与靶细胞膜受体结合 (4)辅助激活LPL由肝和小肠合成,半寿期10小时(四)载脂蛋白BLDL重要组成蛋白质,也存在于CM及VLDL,LDL中95apoB1001.apoB的结构糖蛋白,半乳糖、甘露糖、氨基葡萄糖及唾液酸10apoB100由肝脏合成,550kD,4536aaapoB48由小肠合成,550kD48apoB100含40-螺旋,25-片层,35不规则具有多个疏水结构域,9个由22个aa组成的重复序列,双性-螺旋N端1000aa外,含多个富含Pro序列,与-片层
9、及-转角有关与脂质结合牢固,不易分开,难以交换apoB100共含25Cys,4对-S-S-,16个N-糖苷键与LDL受体结合区域位于羧基末端C端结构域含三个肝素结合区,成簇的正电荷aa,如化学修饰,可阻断与受体结合。3500位aa突变ArgGln,则不结合2.apoB的基因结构及染色体定位2p23ter,43kb,含29个外显子及28个内含子。-128到-86bp之间含调控基因B48,250kD,相当于B100N端12152aa序列。羧基末端含双性-螺旋及疏水的-片层缺乏与LDL受体结合的结构域血浆含量低,B100的0.1%3.apoB100及apoB48的生物合成成人B100肝脏,B48小肠
10、胚胎早期,小肠亦能合成B100mRNA6666位核苷酸CU,2153Gln 终止密码UAAapoB100mRNA14121nt,由5128nt及3301nt非翻译区,13689b的编码区及UAA前体27aa疏水信号肽组装前切除apoB100mRNA在核糖体上,10min完成翻译,附着在内质网膜内侧面,磷脂、甘油三酯由膜外侧加入形成脂蛋白颗粒即游离于内质网腔(30min),转运至高尔基体(40min),胆固醇加入及糖链组装,1/31/2组装VLDL,其余降解油酸增加34倍,胰岛素减少50704.apoB基因变异(1)无-脂蛋白血症:常染色体隐性遗传,少见。脂肪吸收障碍,神经性运动失调,视网膜炎性
11、色素沉着及棘红细胞增多。血浆CHOL及TG降低,无apoB,VLDL,LDL,CM,apoC1。apoB基因突变(2)低-脂蛋白血症:apoB,VLDL,LDL,CM显著降低,apoB37。已发现10多种基因变异、缺失或蛋白截短(3)家族性apoB100缺陷引起的高胆固醇血症:LDL异常导致受体结合下降,引起LDL代谢障碍,血浆LDL及CHOL升高,频率1/500。3500位密码子CGCCAG,导致ArgGln5.apoB的生理功能(1)维系VLDL、LDL及CM的结构,结合及转运脂质(2)可与肝素及特异蛋白聚糖结合:7个结构域,富含碱性aa,可协助富含TG的CM及VLDL与毛细血管内皮细胞结
12、合,脂蛋白脂酶作用。可与动脉壁的蛋白聚糖及糖胺多糖结合,沉积,动脉粥样硬化(3)与LDL受体结合:VLDL覆盖(五)载脂蛋白C一组水溶性低分子量,C、C、C结构不同,功能各异主要分布在血浆HDL、VLDL及CM中,在CM及VLDL的分解代谢中发挥重要作用1.apoC57aa,6625D,pI6.5,580nt及560nt,5非翻译区63及40b,3非翻译区111b,19q13.2约占VLDL10%,HDL2%肝脏及小肠粘膜上皮细胞合成。先合成含26aa信号肽的前肽(83aa),在胞浆被切除,在高尔基体被组装成VLDL或HDL,分泌入血。不含Cys、His、Tyr,55螺旋,极易与磷脂结合,是L
13、CAT的激活剂CM及VLDL在LPL作用下,其内核TG逐步水解,C、C、C、A转移至HDL,被肝脏降解。功能:激活LCAT,参与胆固醇的酯化,促进HDL的成熟2.apoCCM14%,VLDL710%,HDL13%79aa,9110D,含较多极性aa,不含Cys、His二个功能结构域:C端5679aa,激活LPL所必需;4455aa,具有结合磷脂的功能19q13.2apoC具有激活LPL作用,5578aa必需,C端3aa不可缺少。62Tyr用Phe取代活性减少60。推测是LPL的变构修饰剂,使LPL的催化部位与TG结合,促进脂解还可抑制肝脂酶,肝脂酶催化经LPL作用后CM及VLDL残余颗粒中TG
14、的水解,apoC 亦可能参与CM、VLDL残余颗粒的清除。apoC的基因变异(1)apoC缺乏:LPL不能激活,导致严重高TG血症,伴肝脾大、急性腹痛、皮疹样黄色瘤。常染色体隐性遗传(2)apoC含量正常,但缺乏激活LPL功能:C端缺5aa,严重高TG血症(3)不影响功能的突变Lys55Glu55,黑人123.apoC占VLDL50,HDL279aa,8764D,糖蛋白,Thr74-O-糖苷键与寡糖侧链相连。1半乳糖,1氨基半乳糖,0/1/2唾液酸(apoC0、apoC1、apoC2),14、27、59。3133bp,4外显子,3内含子11q23生理功能抑制LPL活性:被吸附于底物的表面,阻碍
15、与酶的结合抑制肝apoE受体功能:竞争性抑制apoE与其受体的结合,阻碍肝脏对CM残骸及-VLDL的摄取抑制肝脏HDL受体功能:抑制肝脏对HDL的摄取(六)载脂蛋白D主要分布于HDL,5169aa,33kD,10:012:06:014:018:0LPL对不饱和脂酸所构成的TG水解活性依次为18:118:318:214:016:018:0apoC对LPL的激活LPL:apoC1:1时,TG水解速度达到最大。二者结合增加LPL对TG及磷脂的亲和力高浓度NaCl(1mol/L)能抑制LPL的活性,产物FFA也可抑制,鱼精蛋白抑制apoC N端150位aa系与脂蛋白中脂质的结合部位,4350aa可与磷
16、脂酰胆碱结合,5379aa为活化LPL所必需,除去C端Gly-Glu-Glu,激活能力减少95,5557aa可与LPL结合,改变LPL空间结构,增加活性apoC抑制LPL活性,是apoC 的非竞争性抑制剂,Ca2+及凝血酶对LPL的影响Ca2+参与LPL的激活凝血酶可能是LPL的生理激活剂3.LPL的基因变异(1)LPL缺乏症血浆CM及VLDL分解代谢障碍,清除延缓,乳糜状,TG高,腹痛,常伴急性胰腺炎,常染色体隐形遗传,1/1000 000(2)LPL的基因变异脂蛋白脂酶的重要特性二、肝脂酶Hepatic lipase(HL)HL是由肝实质细胞合成,转运到肝窦状隙内皮细胞表面而发挥作用。一般
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