Поскольку липиды являются в основе своей гидрофобными молекулами, то они транспортируются в водной фазе крови в составе особых частиц – липопротеинов.
Структуру транспортных липопротеинов можно сравнить с орехом, у которых имеется скорлупа и ядро. "Скорлупа" липопротеина является гидрофильной, ядро – гидрофобное.
- поверхностный гидрофильный слой формируют фосфолипиды (их полярная часть), холестерол (его ОН-группа), белки. Гидрофильность липидов поверхностного слоя призвана обеспечить растворимость липопротеиновой частицы в плазме крови,
- "ядро" формируют неполярные эфиры холестерола (ХС) и триацилглицеролы (ТАГ), которые и являются транспортируемыми жирами. Их соотношение колеблется в разных типах липопротеинов. Также к центру обращены жирнокислотные остатки фосфолипидов и циклическая часть холестерола.
Схема строения любого транспортного липопротеина
Выделяют четыре основных класса липопротеинов:
- липопротеины высокой плотности (ЛПВП, α-липопротеины, α-ЛП),
- липопротеины низкой плотности (ЛПНП, β-липопротеины, β-ЛП),
- липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП, пре-β-липопротеины, пре-β-ЛП),
- хиломикроны (ХМ).
Свойства и функции липопротеинов разных классов зависят от их состава, т.е. от вида присутствующих белков и от соотношения триацилглицеролов, холестерола и его эфиров, фосфолипидов.
Подробно состав липопротеинов описан здесь
Cравнение размера и состава липопротеинов
Функции липопротеинов
Функциями липопротеинов крови являются
1. Перенос к клеткам тканей и органов
- насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в составе триацилглицеролов для последующего депонирования или использования в качестве энергетических субстратов,
- полиненасыщенных жирных кислот в составе эфиров холестерола для использования клетками в синтезе фосфолипидов или образования эйкозаноидов,
- холестерола в качестве мембранного материала,
- фосфолипидов в качестве мембранного материала,
Хиломикроны и ЛПОНП ответственны, в первую очередь, за транспорт жирных кислот в составе ТАГ. Липопротеины высокой и низкой плотности – за транспорт свободного холестерола и жирных кислот в составе его эфиров. ЛПВП способны также отдавать клеткам часть своей фосфолипидной оболочки.
2. Удаление избытка холестерола с мембран клеток.
3. Транспорт жирорастворимых витаминов.
4. Перенос стероидных гормонов (наряду со специфическими транспортными белками).
Апобелки липопротеинов
Белки в липопротеинах обычно называются апобелками, выделяют несколько их типов – А, В, С, D, Е. В каждом классе липопротеинов находятся соответствующие ему апобелки, выполняющие свою собственную функцию:
1. Структурная функция («стационарные» белки) – связывают липиды и формируют белок-липидные комплексы:
- апоВ-48 – присоединяет триациллицеролы,
- апоВ-100 – связывает как триацилглицеролы, так и эфиры холестерина,
- апоА-I – акцептирует фосфолипиды,
- апоА-IV – связывается с холестеролом.
2. Кофакторная функция («динамические» белки) – влияют на активность ферментов метаболизма липопротеинов в крови:
- апоС-II - кофактор гепаринзависимой липопротеинлипазы,
- апоС-III – кофактор печеночной ТАГ-липазы и ингибитор липопротеинлипазы,
- апоА-I, апоА-II и апоС-I – кофакторы лецитин-холестерол-ацилтрансферазы,
- апоЕ – ингибитор липопротеинлипазы.
3. Векторная функция (белки-маркеры, стационарные) – обеспечивают направленный транспорт липопротеинов:
- апоВ-48, апоВ-100 и апоА-I – связываются со своими рецепторами клеток-мишеней,
- апоЕ помогает взаимодействию векторных апобелков с рецепторами.