下列何項apolipoprotein(Apo)為lipoprotein lipase 的活化因子(activator)?
詳細解析
本題觀念
脂蛋白脂解酶(Lipoprotein lipase, LPL)是位於微血管內皮表面的關鍵酵素,負責將乳糜微粒(chylomicron)與極低密度脂蛋白(VLDL)中的三酸甘油酯水解為游離脂肪酸,讓組織可以攝取利用。LPL 要正常發揮作用,必須有特定的載脂蛋白(apolipoprotein)作為輔因子來活化它。本題要辨別的重點,就是哪一種載脂蛋白才是 LPL 的活化因子。
選項分析
(A) ApoB-100 ApoB-100 是低密度脂蛋白(LDL)和 VLDL 表面的主要結構性載脂蛋白,負責與 LDL 受體結合,讓細胞透過受體媒介的胞吞作用攝取 LDL 顆粒。它屬於不可交換型載脂蛋白,與脂蛋白顆粒緊密結合,與 LPL 的活化無關。
(B) ApoC-Ⅱ ✅ ApoC-Ⅱ 是 LPL 的必要輔因子與活化因子。它能穩定 LPL 的酵素結構,橋接酵素的 N 端與 C 端區域,維持催化所需的蓋區域(lid domain)構型,讓 LPL 能有效水解三酸甘油酯。先天缺乏 ApoC-Ⅱ 的病人會出現嚴重的高三酸甘油酯血症(第 IB 型高脂蛋白血症),可導致胰臟炎與肝脾腫大。
(C) ApoD ApoD 主要存在於高密度脂蛋白(HDL)上,屬於脂鈣蛋白超家族(lipocalin superfamily),參與脂質運輸。ApoD 的功能尚未完全釐清,目前沒有證據顯示它能活化 LPL。
(D) ApoE ApoE 出現在 VLDL、HDL 和殘餘脂蛋白(remnant)上,主要功能是與 LDL 受體及低密度脂蛋白受體相關蛋白(LRP)結合,引導殘餘脂蛋白被肝臟清除。ApoE 負責的是脂蛋白的受體辨識,不具備活化 LPL 的功能。
答案解析
答案為 (B)。LPL 在微血管內皮表面水解三酸甘油酯時,必須有 ApoC-Ⅱ 作為輔因子才能啟動催化反應。ApoC-Ⅱ 透過穩定酵素構型來活化 LPL,是目前唯一確認的 LPL 必要活化因子。其他載脂蛋白各有其角色:ApoB-100 負責 LDL 受體辨識、ApoD 與脂質運輸有關但功能不明確、ApoE 負責殘餘脂蛋白的肝臟清除,都不參與 LPL 活化。
核心知識點
- ApoC-Ⅱ 是 LPL 唯一的必要輔因子,缺乏時會導致嚴重高三酸甘油酯血症
- LPL 作用於微血管內皮,分解乳糜微粒與 VLDL 的三酸甘油酯為游離脂肪酸
- ApoB-100 是 LDL 結構蛋白,負責 LDL 受體結合
- ApoE 負責殘餘脂蛋白(IDL、乳糜微粒殘餘顆粒)的肝臟受體辨識與清除
參考資料
- Apolipoprotein C-II - Wikipedia(https://en.wikipedia.org/wiki/Apolipoprotein_C-II)
- Lipoprotein lipase - Wikipedia(https://en.wikipedia.org/wiki/Lipoprotein_lipase)
- LaRosa JC et al. Activation of lipoprotein lipase by native and acylated peptides of apolipoprotein C-II. PMID: 465517
- Catapano AL et al. Activation of lipoprotein lipase by native and synthetic fragments of human plasma apolipoprotein C-II. PMID: 270715