Apolipoproteína A-I y lipoproteínas de alta densidad: estructura y rol en la homeostasis del colesterol celular

Abstract

La apolipoproteína A-I (apoAI) es el componente proteico mayoritario de las lipoproteínas de alta densidad (HDL), cuyo nivel sérico se correlaciona inversamente con el riesgo aterogénico. Las propiedades antiaterogénicas son atribuidas en gran parte al rol protagónico que tiene en el transporte reverso de colesterol (RCT), proceso que remueve el exceso de colesterol de los tejidos periféricos. La apoAI es una proteína anfitrópica formada casi en exclusividad por α-hélices anfipáticas, y presenta una gran flexibilidad conformacional que es crucial para su ciclo funcional, en el que se interconvierte entre diferentes estados: libre, unida a membranas, o a una gran variedad de complejos lipoproteicos de diferente tamaño, morfología y composición. En este reporte se revisa el conocimiento actual sobre la estructura y propiedades de interacción con lípidos de apoAI, en relación a la biogénesis de HDL y su función en el RCT. Se trata en particular la configuración de apoAI en HDL discoidales, así como la interacción con lípidos y la importancia para la remoción celular de colesterol de un par de α-hélices anfipáticas que presentan una distribución particular de los residuos cargados y se localizan en el centro de la molécula de apoAI.

Apolipoprotein A-I (apoAI) is the major protein component of high density lipoprotein (HDL), whose serum level is inversely correlated with atherogenic risk. Antiatherogenic properties are largely attributed to its key role in reverse cholesterol transport (RCT), a process that removes cholesterol excess from peripheral tissues. ApoAI is an amphitropic protein that almost exclusively contains amphipathic α-helices, and presents a large conformational flexibility that is crucial for its functional cycle, in which it inter-converts into different states: free or bound to membranes, or into a lipoprotein complex variety of different sizes, compositions and morphologies. This report reviews the current knowledge of the structure and lipid interaction properties of apoAI, in relation with HDL biogenesis and function in RCT. In particular, focus is made on the apoAI configuration in discoidal HDL; as well as on the interaction with lipids, and the importance for cellular cholesterol efflux, of an amphipathic α-helix pair having a particular distribution of the charged residues and that locate at the center of the apoAI molecule.

Apolipoproteína A-I (apoAI) é o principal componente proteico das lipoproteínas de alta densidade (HDL), cujo nível sérico se correlaciona inversamente com o risco aterogênico. As propriedades antiaterogênicas são atribuídas, em grande parte, a seu papel principal no transporte reverso de colesterol (RCT), um processo que remove o excesso de colesterol dos tecidos periféricos. A ApoAI é uma proteína anfitrópica constituída quase exclusivamente por α-hélices anfipáticas, e apresenta uma grande flexibilidade conformacional que é essencial para seu ciclo funcional, no qual se interconverte entre diferentes estados: livre, ligada a membranas ou a uma grande variedade de complexos lipoproteicos de diferente tamanho, morfologia e composição. Este relatório analisa o conhecimento atual sobre a estrutura e propriedades de interação com lipídios de apoAI, com relação à biogênese de HDL e sua função no RCT. Em particular, trata-se a configuração de apoAI em HDL discoidais; bem como a interação com lipídios e a importância para a remoção celular de colesterol de um par de α-hélices anfipáticas que apresentam uma distribuição específica dos resíduos carregados e se localizam no centro da milécula de apoAI.