リン脂質小胞への高親和性結合には、アポリポタンパク質Eオリゴマーのモノマーへの解離が必要です

アポリポタンパク質のアポエは、コレステロールと脂質代謝に重要な役割を果たしています。このタンパク質には3つのアイソフォームがあり、そのうちの1つであるApoE4は、アルツハイマー病の主要な危険因子です。ミクロモル濃度では、すべての脂質を含まないapoEアイソフォームは、主にモノマー、二量体、および四量体として存在します。ただし、脂質に結合するAPOEの分子量型は明確に定義されていません。リン脂質との相互作用に関して、APOEの自己関連の役割を調べました。アポエの添加時に、ディミリストイル-Sn-グリセロ-3-ホスホコリン（DMPC）の小さな単層小胞の濁度クリアランスの時間依存性の測定は、高分子量オリゴマーがまったくあればうまく結合することを示しています。動力学的データは、ApoEの四量体と二量体が最初にモノマーに解離し、次にリポソーム表面に高速で可逆的な方法で結合する反応モデルによって説明できます。その後、ゆっくりと容易に可逆的ではない立体構造変換が発生します。協会と分離プロセスの速度定数の事前知識により、立体構造変換の速度定数を決定できます。この速度定数はアイソフォームに依存しており、アポエアイソフォームの安定性と、アポエオリゴマーの解離速度とモノマーが脂質化の速度制限プロセスであると相関しているように見えます。ApoEアイソフォーム間の脂質化速度論の違いは、自己分類行動がアイソフォーム依存的にAPOEの生物学的機能に影響を与える可能性があるという結論につながる自己分類行動の違いから生じます。

The apolipoprotein apoE plays a key role in cholesterol and lipid metabolism. There are three isoforms of this protein, one of which, apoE4, is the major risk factor for Alzheimer's disease. At micromolar concentrations all lipid-free apoE isoforms exist primarily as monomers, dimers, and tetramers. However, the molecular weight form of apoE that binds to lipid has not been clearly defined. We have examined the role of self-association of apoE with respect to interactions with phospholipids. Measurements of the time dependence of turbidity clearance of small unilamellar vesicles of dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC) upon addition of apoE show that higher molecular weight oligomers bind poorly if at all. The kinetic data can be described by a reaction model in which tetramers and dimers of apoE must first dissociate to monomers which then bind to the liposome surface in a fast and reversible manner. A slow but not readily reversible conformational conversion of the monomer then occurs. Prior knowledge of the rate constants for the association-dissociation process allows us to determine the rate constant of the conformational conversion. This rate constant is isoform dependent and appears to correlate with the stability of the apoE isoforms with the rate of dissociation of the apoE oligomers to monomers being the rate-limiting process for lipidation. Differences in the lipidation kinetics between the apoE isoforms arise from their differences in the self-association behavior leading to the conclusion that self-association behavior may influence biological functions of apoE in an isoform-dependent manner.