LİPOPROTEİNLER
Lipoproteinlerin genel işlevi, suda çözünmeyen lipidlerin, çözünür lipid ve protein kompleksi şeklinde kanda taşınmaların sağlamaktır. Lipidler trigliserid, kolesterol esterleri serbest kolesterol ve fosfolipidleri içerir. Apolipoprotein denilen yaklaşık on değişik protein partikülleri çeşitli lipoproteinlerle ilişkilidir ve harflerle
“A”,”B”,”C” vb. adlandırılırlar. Lipoproteinler ayrıca yağda eriyen vitaminler (A,D ve E), ilaçlar (probukol, sşklosporin vb.), bazzı virüsler ve bazı antioksidan enzimleri (paraoksonaz, trombosit kökenli aktive edici faktör hidrolaz) gibi bir çok maddeyi taşırlar.
“A”,”B”,”C” vb. adlandırılırlar. Lipoproteinler ayrıca yağda eriyen vitaminler (A,D ve E), ilaçlar (probukol, sşklosporin vb.), bazzı virüsler ve bazı antioksidan enzimleri (paraoksonaz, trombosit kökenli aktive edici faktör hidrolaz) gibi bir çok maddeyi taşırlar.
Lipoproteinler, genellikle çekirdeği çoğunlukla hidrofobik lipidler, (trigliserid ve kolesterol esterleri) içeren protein yüzey tabakası, serbest kolesterol ve fosfolipidler (daha hidrofilik yapı taşları) taşıyan küresel parçacıklardır. Altı majör lipoprotein sınıfı lipid taşınmasında farklı roller oynarlar. Yüzeydeki özgün apolipoproteinlerfarklı lipoproteinlerin kaderini belirler. Bu nedenle, lipoprotein metabolizması ve lipid anormallikleri ile ilgili hastalıkların anlaşılması için, lipid metabolizmasını düzenleyen her bir apolipoproteinin rolünü incelemek gerekir.
Lipoprotein Metabolizmasını Düzenleyen Başlıca Apolipoproteinler
Apolipoprotein B: İnsan plazmasında apoB, kromozom 2’nin kısa kolunda yer alan aynı genden türemiş apoB100 ve apoB48 gibi iki şekilde bulunur. Düzenleyici bir protein veya proteinler insan barsağında apoB mRNA’sını etkileyerek bir nükleotid değişikliğine neden olur ve böylece değişikliğe uğramış mRNA apoB’nin kısa (B48) şeklinin yapımını yönlendirir. İnsanlarda bu sadece barsakta olur, karaciğerde olmaz, böylece karaciğerde apoB100 oluşturulur. ApoB100 ayrıca memelilerin yolk kesesinde de yapılır.
ApoB100 karaciğerde yapılır ve VLDL için yapısal bir protein olarak işlev görür. Ayrıca orta yoğunluklu lipoproteinlerin (IDL) ve LDL’nin başlıca protein içeriğidir. Yapısal rolüne ilaveten apoB100 LDL reseptörü için bir ligand olarak görev yapar. ApoB100’ün karboksil ucu bu proteinin reseptörüne bağlanmasında kritik bölge olarak belirlenmiştir.
ApoB48 barsakta yapılır ve şilomikronların yapısal bileşenidir. Her şilomikron bir ApoB48 molekülü içermektedir. ApoB48 yapısal olarak ismini aldığı apoB100 amino terminalinin %48’ne eşittir ve böylece apoB100’ün karboksil terminalini içermediği için apoB48 LDL resptörüne bağlanamaz.
LDL üzerindeki apoB100’de yapılan selektif kimyasal değişiklik LDL’nin resptörü ile ilişkisinde pozitif yüklü amino asitler arginin ve lizinin önemli olduğunu ortaya koymuştur. ApoB100’ün resptöre bağlanma bölgesinin molekülün karboksil ucunda yer aldığı bilinmektedir. ApoB100’ün bu bölgesinde tek bir amino asitlik değişikliğin LDL’nin LDL reseptörüne bağlanmasını ciddi derecede bozduğunun saptanması bağlanma alanı olarak apoB’nin bu bölgesine dikkat çekmiştir. LDL reseptörüne normal bağlanmamaya bağlı olarak gelişen yüksek LDL seviyelerinin geliştiği hiperkolesterolemili hastalarda defektif apoB bulunmuştur.
ApoB100, VLDLve IDL’nin yapısında bulunmasına rağmen bu lipoproteinlerin LDL reseptörüne bağlanmasında önemli bir rol oynamaz. ApoE bu lipoproteinlerin reseptör aracılığıyla temizlenmesinin büyük çoğunluğundan sorumludur.VLDL’nin ve IDL’nin lipid ya da apoliporpotein içeriğinin apoB100’ün reseptöre bağlanma bölgesinin konformasyonunu ya maskelediği ya da değiştirdiği tahmin edilmektedir. ApoB100 LDL’nin yegane protein partikülüdür ve LDL’nin reseptör yoluyla palzmadan temizlenmesinin yönlendirilimesinden sorumludur.
Apolipoprotein E : ApoE içeren lipoproteinlerin, LDL reseptörü ve şilomikron kalıntı reseptörü [reseptör ilişkili protein (LRP) olduğu düşünülmektedir] ile etkileşimine aracılık eder. Bu reseptörler için ligand görevi üstlendiğinden apoE bazı plazma lipoproteinlerinin metabolik aktivitelerinde ve böylece de kolesterol metabolizmasında merkezi rol oynar. Ek olarak proliferasyon ve onarıma uğrayan hücrelere kolesterol taşınması ile ilişkili gibi görünmektedir. Lipid metabolizması dışında, lenfosit cevabının düzenlenmesinde ve düz kas proliferasyonu ilwe ilişkili olabilir.
299 amino asidli ve 345kDa’luk bir protein olan apoE, barsak kökenli şilomikron ve şilomikron kalıntıları ve karaciğer kökenli VLDL veIDL’nin bir protein bileşeni olarak plazmada dolaşır. Ek olarak HDL-1 ya da HDL-apoE olarak adlandırılan, yüksek dansiteli lipoproteinlerin bir alt sınıfının yapısında yer alır. ApoE’nin yaklaşık yarısı apoE’nin şilomikronlar ve VLDL’ye yeniden dağılımı için depo görevi gören HDL’nin yapısındadır.
ApoE birçok farklı hücre tarafından yapılmasına rağmen plazma apoE’nin %75’den fazlası karaciğerde hepatositlerce üretilir. Ek olarak özellikle kolesterol ile yüklü olduklarında tüm vücuttaki makrofajlar bu proteini önemli miktarda sentez ederler ve hücre dışına salarlar. Arterlerdeki düz kas hücreleri ve derideki keratinositler apoE sentezinin diğer yerleridir.
Karaciğerden sonra en yüksek apoE mRNA seviyeleri içeren ikinci organ, apoE’nin astrositler tarafından yapıldığı beyindir. Serebrospinal sıvı önemli miktarda beyin kaynaklı apoE içerir. ApoE hem merkezi hem periferik sinir sisteminde kolesterol taşınımında anahtar rolü oynar ve Alzheimer Hastalığı’nın patogenezi ile ilişkili olduğı bildirilmiştir.
ApoE geni kromozom 19 üzerinde yer alır ve apoCI ve apoCII’yi içeren gen grubunun bir parçasıdır. ApoE gen lokusunun genetik protein polimorfizmine yol açan multipl allelleri mevcuttur. ApoE’nin genetik olarak belirlenmiş üç şekli apoE2, apoE3 ve apoE4 yüklerine göre ayrılmalarını sağlayan izoelektrik odaklamayla ayrıştırılabilir. ApoE2 apoE3’ten 158. amino asit kalıntısının farklı olmasıyla ayrılır (apoE2’de sistein, apoE3’te arginin). ApoE4 apoE3’ten 112. amino asit kalıntısının farklı olmasıyla ayrılır (apoE3’te sistein, apoE4’te arginin). ApoE genetik olarak belirlenen bu polimorfizmin yanında, ikinci bir tip polimorfizm daha gösterir : post translasyonel glikolizasyon. 194. amino asit kalıntısı treonine karbonhidrat bağlanması ve birçok siyalik asit kalıntılarının varlığı, minor asidik izoformların ortaya çıkmasına neden olur.
ApoE’nin başlıca iki işlevsel rolü vardır : Reseptör bağlanması ve lipid bağlanması. Tümünün lipidlere bağlanmasına rağmen ana izoformlar reseptör bağlanma ve lipid bağlanma aktiviteleri yönünden farklılıklar gösterirler. ApoE3 ve 4 LDL reseptörleriyle etkileşimde eşdeğer güçtedir, apoE2 bu açıdan eksiklik gösterir. ApoE ayrıca heparin ve heparan sülfat proteoglikanlara (HSPG) bağlanır.Aşağıda belirtildiği gibi apoE’nin HSPG’ye bağlanması artık lipoproteinlerin temizlenmesinde LRP yolunun önemli bir parçasını temsil eder.
ApoAI : ApoAI insan barsağında ve karaciğerde yapılır ve şilomikronlar ile HDL’nin içeriğinde yer alır. HDL’deki yapısal protein rolüne ek olarak, apoAI, HDL partikülleri üzerindeki serbest kolesterolü esterleştiren lesitin:kolesterol açiltransferazı (LCAT) aktive edebilir. Fosfolipid bağlanmasında aktiv olan apoAI, LCAT substratı olan fosfatidilkolin ile etkileşimi kolaylaştırır. Benzer lipid bağlayıcı özellikleri olan apoAIV ve apoCI gibi diğer apolipoproteinler de LCAT’ı aktive edebilirler.
ApoAI ilişkili parçacıklar, HDL ile veya fosfolipidden zengin bir HDL ön maddesi (prebeta HDL) ile hücrelerden salınan kolesterol için mükemmel bir alıcı işlevi görürler. HDL’ye kolesterol girişi “ters kolesterol transport” yolunun bir kısmını temsil eder.
ApoAII : ApoAII başlıca karaciğerde yapılır. LpAI/AII partikülleri olarak anılan HDL alt grupları üzerinde apoAI ile birlikte bulunur. ApoAII’nin hepatik lipaz aktivasyonu ve LCAT inhibisyonunda rol oynadığı ileri sürülmektedir. Fakat kesin metabolik rolü bilinmemektedir.
C Apolipoproteinler : C apolipoproteinler farklı lipoproteinler arasında alınıp verilen bir grup düşük molekül ağırlıklı proteinlerdir ve başlıca karaciğer tarafından sentez edilirler.HDL, C apolipoproteinler için bir rezervuar işlevi görür; trigliseridden zengin lipoproteinler ise alıcı işlevi görürler.C apolipoproteinler trigliserid metabolizmasını düzenleyerek ve trigliserid ile HDL kolesterol arasında iyi bilinen ters orantıyı etkilerler. ApoCI, apoE’nin lipoprotein reseptör yolarına bağlanma işlevine engel olarak trigliseridden zengin lipoprotein (şilomikron artıkları, VLDL,IDL) alımını düzenlerler. ApoCII LPL için bir kofaktördür. ApoCII mutasyonları LPL’nin işlevlerini engeller ve ciddi hipertrigliseridemiye yol açar.
Lipoprotein Metabolizmasını Kontrol Eden Lipoprotein Reseptörleri :
LDL reseptör gen ailesi : LDL reseptörüne ilaveten, LRP, gp 330 reseptörü ve VLDL reseptörü başta olmak üzere bu gen ailesinin yeni tanımlanmış birkaç üyesi daha vardır. Bu reseptörler ortak yapısal motifler içermelerine rağmen farklı işlevler görürler.
LDL Reseptörü : 160 000 molekül ağırlığında glikoproteindir. Özellikle karaciğer parankim hücreleri başta olmak üzere vücutta birçok hücrenin yüzeyinde bulunurlar.LDL, şilomikron kalıntıları, VLDL, VLDL kalıntıları, IDL ve apoE-HDL gibi apoB ve apoE içeren lipoproteinlerin alımında işlev görürüler. Tipik apoE içermeyen HDL (HDL’nin çoğunluğu) LDL reseptörü ile etkileşmez. Hücreler çeşitli işlevleri için gereken kolesterolü plazmadan LDL reseptörleri aracılığıyla bu lipoproteinlerin hücre içine alınmasıyla sağlarlar. Hücre içine alınan lipoproteinler protein ve lipidlerin hidroliz edildiği lizozomlara taşınırlar. Daha sonra reseptörler hücre yüzeyine dönerler. ApoB100 ve apoE LDL reseptörü ile etkileşir. Reseptör ve lipoprotein kompleksi hücre zarında bulunan kaplanmış çukur denen özel bir alana lokalizer olur.”Kaplama” klatrin denen özgün bir yapısal protein kompleksinden oluşur. LDL reseptörünün 5 ayrı yapısal ve işlevsel bölgesi (ligand bağlayıcı bölge, epidermal büyüme faktörü prekürsörü homolog bölgesi, O-bağlı şeker bölgesi, membran kaplayıcı bölge, sitoplazmik bölge)vardır. Bu bölgelerdeki mutasyonlar ailesel hiperkolesterolemi denen genetik bozukluğa neden olur.
LDL reseptör seviyesini kontrol eden ve strerol düzenleyici eleman bağlayıcı proteinler (SREBP-1 ve SREBP-2) adı verilen iki birbirine ilişkili (% 50 oranında idantik) transkripsiyon faktörü mevcuttur.
LDL Reseptör İlişkili Protein (LRP) : Başlıca karaciğer parankim hücreleri, beyin nöronları ve plesantanın sinsisyo-trofoblast hücrelerinde bulunur. ApoE’den zengin şilomikron kalıntıları ve VLDL kalıntıları LRP’e bağlanarak hücre içine alınırlar. LRP ayrıca LPL ve hepatik lipazla da etkileşime girer.
Gp 330 : Majör Heymann Nefrit Antijeni olarak da bilinir. Başlıca böbrek proksimal tübülleri ve beyin ependimal hücrelerinde yer alır. Karaciğerde bulunmaz. ApoE içeren lipoproteinleri ve LDL’i bağlamasına rağmen lipid metabolizmasındaki rolü bilinmemektedir.
VLDL Reseptörü : ApoE içeren lipoproteinleri bağlar ve başlıca kas, yağ ve beyinde bulunur. Sinir Sisteminde koroid pleksus ve bazı nöronlarda yer alır. Karaciğerde bulunmaz ve lipoprotein metabolizmasındaki rolünün belirlenmesi gerekir.
Çöpçü (Scavenger) Reseptör : Asetil LDL reseptörü olarak da bilinir, kimyasal olarak değişmiş LDL ile etkileşir, fakat doğal LDL ile etkileşmez. İki tipi olduğu gösterilmiştir (tipI,II). Makrofajlar, karaciğer endotel hücreleri, arter duvarı düz kas hücrelerinde bulunur. Okside, asetile, asetoasetilasyona veya malondialdehid ile modifiye edilmiş LDL’nin alınmasına aracılık eder.
HDL Reseptörü : Kolesterol ile yüklenmiş birçok hücre özgün HDL bağlanması gösterir ve birkaç farklı protein izole edilmiştir. Bununla beraber bu proteinlerin hiçbirisi HDL reseptörü gibi gözükmemektedir.
Lipid ve Lipoprotein Metabolizması ile İlgili Enzimler ve Taşıyıcı Proteinler :
Lipoprotein Lipaz : 448 amino asitten oluşan 50kDa’lık bir proteindir. Yağ dokusu hücreleri ve kalp kası hücreleri tarafından yapılır. Makrofajlar da LPL yapım ve salınımı yapmaktadırlar. Adiposit ve miyositlerden salındıktan sonra LPL bu dokulardaki kapiller endotelial hücrelerin yüzeyine taşınır ve burada hücre yüzeyi HSPG’a bağlanır.Endotele bağlanmış olan LPL şilomikron ve VLDL ile etkileşime girerek bu partiküllerden trigliserit hidrolizini sağlar. LPL içinde 5 işlevsel alan olduğu belirlenmiştir : heparin bağlayıcı alan, lipid bağlayıcı alan, apolipoprotein CII bağlayıcı alan, katalitik alan, LRP-bağlayıcı alan.
Hepatik Lipaz : 477 amino asit içerir, molekül ağırlığı 53 kDa kadardır. Birincil olarak fosfolipaz aktivitesine sahiptir, bir miktar trigliserid hidrolaz aktivitesi de vardır. Hepatositler tarafından yapılır ve başlıca karaciğer endotel hücreleri ile olasılıkla Disse aralığındaki HSPG üzerinde yer alır. HL karaciğerden adrenal bezler, overler ve testislerin kapiller endoteline taşınır. Bu organlar için lipoproteinlerden lipid salınımında görev aldığı sanılmaktadır. Aktivitesi androjenler tarafından arttırılır ve östrojenler tarafından azaltılır. Şilomikron artıklarının işlenmesinin son aşamalarında rol oynar. Heparan sülfat bağlayıcı aktivite gösterir ve LRP ile artık lipoproteinlerin etkileşimini kolaylaştırır. Böylece bu lipoproteinleri hepatositlerce alınmak üzere reseptöre ulaştırır. IDL’nin LDL’e son işlemini tamamlar. HDL2’den trigliserid ve fosfolipid kaybı sonucu HDL2’nin HDL3’e dönüşümüne iştirak eder.Yüksek HL aktivitesi total HDL seviyelerinde azalmaya yol açar.
Lesitin Kolesterol Açiltransferaz (LCAT) : Plazmada HDL ile birlikte dolaşır ve kolesterol esterleri oluşturmak üzere serbest kolesterolün esterifikasyonunda rol oynar. İnsanlarda lipoproteinlerdeki kolesterol esterlerinin çoğu LCAT’ın etkisiyle oluşur. LCAT için ana substrat küçük HDL partikülleri ve daha az oranda LDL’dir.
Kolesterol Ester Transfer protein (CETP): HDL’den VLDL,IDL ve artık lipoproteinlere kolesterol ester aktarılmasında işlev görür. Karşılığında bu lipoproteinlerden HDL’e trigliserid taşınır.
Plazma Lipoproteinleri : Yapı İşlev ve Metabolizma
Şilomikronlar : Şilomikronlar (d < 0.95 g/ml) plazma lipoproteinlerinin en büyükleridir (> 1000 A° çapta) ve plazmanın ultrasantrifüjünden sonra kolayca yüzerler. % 98-99 oranında lipid ve %1-2 proteinden oluşurlar. Yemek sonrası plazmada bulunurlar ve plazmada dolaşırken birkaç apolipoprotein (apoB48, apoE, apoC) içerirler. ApoB48, apoB’nin barsak tarafından yapılan tek şeklidir. İnce barsağın (duedenum ve proksimal jejenum) epitel hücreleri tarafından yapılırlar.İntestinal epitel hücreleri tarafından alınan serbest yağ asitleri ve monogliseridler intestinal hücrelerin apikal bölgesindeki düz endoplazmik retikulumda trigliserdilere sentezlenirler. Trigliseridlerle beraber hem fosfolipidler hem de kolesterol büyük şilomikron partiküllerinin yapımında kullanılırlar. Şilomikronlar bazı lipoproteinlerin son karbonhidrat işleminin yapıldığı Golgi organellerinde birikirler ve intestinal hücrelerin lateral kenarı boyunca salınırlar. Buradan mezenterik lenfe girerler, duktus torasikusa ilerler ve oradan genel dolaşıma geçerler. Dolaşımdaki şilomikronlar LPL etkisiyle trigliseridden fakir, kolesterolden zengin şilomikron artıklarına dönüşürler. Serbest yağ asitleri trigliserid olarak depolanmak, enerji kaynağı olarak oksitlenmekveya yeniden hepatik lipoprotein-trigliserid yapımında kullanılmak üzere çeşitli dokular tarafından alınırlar. HL başlıca fosfolipaz gibi ve ikincil olarak da bir gliserid hidrolaz gibi hareket eder, ayrıca şilomikron artıklarının hepatositler tarafından alınmasının son aşamasında da rol oynar. Şilomikron artıkları plazmadan kısa sürede karaciğer parankim hücreleri tarafından temizlenir.
Çok Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler (VLDL) : Yoğunluğu d < 1,006 g/ml, çapı 300-700 A° arasındadır. % 85-90 arasında lipid (% 55trigliserid, % 20 kolesterol, 5 15 gosfolipid) ve % 10-15 protein içerir.Başlıca aposu apoB100’dür, apoE ve C de içerir. VLDL pre-b veya a2-elektroforetik hareketliliğe sahiptir. VLDL karaciğerde yapılır ve üretimi hepatositlere yağ asidi sağlanmasıyla uyarılır.Karaciğere artmış yağ asidi girişi yağlı dietle veya çeşitli metabolik durumlarda (örn. Diabet) ya da açlığa ikincil olarak yağ asitlerinin adipoz dokudan salınımına bağlı olarak ortaya çıkar. VLDL yapımında kullanılacak trigliserid ve fosfolipidlerin yapımı kaba ve düz endoplazmik retikulumda olur. VLDL kolesterolü de novo sentez edilir ya da lipoprotein yıkımından elde edilir.VLDL partikülleri Disse Aralığına salınır, oradan da dolaşıma geçerler. VLDL plazmada HDL’den ek apoCler ve E alır.
Mikrozomal Trigliserid Transfer protein (MTP) karaciğerde ve barsaktaapoB içeren sırasıyla VLDL ve şilomikronların sentez bölgesinde yapılır. Yeni VLDL’e trigliseridlerin taşınmasına ek olarak, MTP ayrıca CE ve fosfolipidleri de taşır. MTP aktivitesini etkileyen bir düzineden fazla mutasyon bildirilmiştir. Örneğin abetalipoproteinmeiden hatalı MTP sorumludur.
VLDL trigliseridleri LPL ve daha az oranda HL etkisiyle hidrolize edilirler. VLDL, giderek kolesterolden zenginhale gelen ve küçülen partiküllere dönüşür. VLDL katabolizması ürünleri orta yoğunluktaki lipoproteinler (IDL)dir. IDL apoB100 ve E’i muhafaza ederken, apoClerin büyük çoğunluğunu kaybeder. IDL son olarak HL etkisiyle LDL’e dönüştürülür. Yaklaşık olarak VLDL’nin % 50’si LDL’e dönüştürülür.Geriye kalan ise VLDL artıkları (küçük VLDL) ve IDL olarak temizlenir. Alımları başlıca hepatositler olmak üzere apoE aracılığıyla sağlanır.
Orta Yoğunluklu Lipoproteinler (IDL) : IDL (d=1.006-1.019g/ml) normal olarak plazmada çok düşük konsantrasyonlarda bulunur ve büyüklük ve içerik açısından VLDL ve IDL arasında yer alır.Başlıca apoları apoB100 ve E’dir. VLDL’nin katabolizma ürünü, LDL’nin öncülüdür. LDL reseptörü ile uzaklaştırılır. Sıklıkla bir tip VLDL artığı olduğuna ve aterojenik olduğuna inanılır.
Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler (LDL) : LDL (d= 1.019-1.063, çapı yaklaşık 200A°) plazmada başlıca kolesterol taşıyıcı lipoproteindir; total plazma kolesterolünün yaklaşık % 70’i LDL’dedir. LDL yaklaşık % 75 lipid (% 35 CE, % 10 serbest kolesterol, % 10 trigliserid ve % 20 fosfolipid) ve % 25 proteinden oluşur. ApoB100 eser miktardaki apoE dışında gerçekte bu partiküllerde bulunanan yegane proteindir. LDL b-elektroforetik mobilite gösterir. Yaklaşık % 75 LDL alımı, hepatositlerce sağlanır. Birçok diğer doku daha küçük miktarlarda LDL alırlar. Alımın yaklaşık 2/3’ü LDL resptörü aracılığıyla gerçekleştirilir, geri kalan ise iyi açıklanamamış reseptör dışı yola olur. LDL’nin aterojenik olduğu bilinmektedir.
Bütün hücreler yeniden (de novo) olarak kolesterol sentez edebilir. Bununla beraber, LDL-kol bşrçok hücrede kolesterol kaynağı olarak kullanılır. Karaciğer aldığı kolesterolü membran biyosentezi için, VLDL biyosentezi için, safra asidi yapımı için kullanabilir. Adrenal, ovaryum ve testisler hormon sentezinde, diğer dokular ise hücre tamiri ve proliferasyonunda kullnırlar.
Yüksek Yoğunluklu Lipoproteinler (HDL) : HDL küçük (70-120 A° çapında) partiküllerdir (d= 1.063-1.21 g/ml).Başlıca iki gruba ayrılabilir: HDL-2 (d= 1.063-1.125g/ml) ve HDL-3 (d= 1.125-121 g/ml). Yaklaşık % 50 lipid (% 25 fosfolipid, % 15 CE, 5 5 serbest kolesterol, % 5 trigliserid) ve % 50 proteinden oluşur.Başlıca apoAI (% 65), apoaII (5 25) ve az miktarda apoE ve C içerir. ApoE HDL alt grubunun (HDL-1) küçük bir komponentidir, fakat plazma apoE’nin yaklaşık % 50’si HDL’de bulunur. HDL’nin başlıca sınıfları apoE içermez ve böylece LDL reseptörü ile etkileşmez. HDL plazmaya girdiklerinde diğer lipoproteinlere dağıtılmak üzere apoE ve C için bir rezervuar işlevi görür.HDL alt grupları sadece apoAI veya apoAI/II içerebilir. Bir sınıf olarak HDL a-elektroforetik mobilite gösterir.
HDL 3 ana kaynaktan gelişir. Birincisi karaciğer yeni”HDL” denen bir apoAI fosfolipid salgılar, ikincisi, barasak direkt olarak küçük bir apoAI içeren “HDL” partikülü sentez eder ve üçüncü olarak, lipoliz sırasında VLDL ve şilomikronlardan gelen yüzey materyalinden (başlıca apoAI ve fosfolipid) “HDL” sağlanır. Şilomikron ve VLDL LPL tarafından etkilenip trigliseridden zengin çekirdek hidroliz edilince fazlalık yüzey materyali küçük HDL diskleri oluşturmak üzere yüzeyden apoAI ile birlikte dökülür.
Yeni sentezlenmiş veya plazma prekürsör plazma HDL partikülleri apoAI fosfolipid diskleri halinde bulunur. Diğer lipoproteinlerden veya aşırı kolesterolü olan hücre zarlarından mükemmel serbest kolesterol alıcılarıdırlar. Bu diskler tarafında sınırlı bir miktar serbest kolesterol tutulabilir. Bununla beraber, kolesterolün uzun bir yağ asidi zinciri ile esterifikasyonu hidrofilliğini önemli ölçüde azaltır ve yeni oluşmuş kolesterol ester disk yüzeyinden uzaklaşarak kolesterol esterden zengin bir çekirdek oluşturur ve diski bir küreye çevirir. Plazma serbest kolesterolü estere dönüştürmekten sorumlu enzim LCAT’tır.
Küçük küresel olgun HDL (HDL3) ayrıca serbest kolesterol için alıcı işlevi görür ve daha fazla serbest kolesterol alınıp esterleştirildiğinde, partiküllerin hacmi artar ve HDL2 oluşturulur. HDL2 kolesterol esterden daha zengin hale getirilebilir ve aynı zamanda apoE tutabilir.ApoE içeren HDL (HDL1) HDL’nin minör fakat metabılik olarak aktif bir alt grubudur. ApoE varlığı apoEHDL’i LDL reseptörüne yönlendirir. Tipik apoE içermeyen HDL, LDL reseptörü ile etkileşmez.HDL1 birçok alttürde ve bazı genetik bozukluğu olan insanlarda (abetalipoproteinemi ve CETP eksikliği) majör bir HDL sınıfını temsil eder.
HDL iki farklı mekanizma ile hücrelerden kolesterol sağlar: Hücrelerden sulu transfer; serbest kolesterol hücreden HDL partikülüne doğrubir fizikokimyasal konsantrasyon gradyanı izler, bu olaya pasif desorpsiyon denir. Hücre yüzey bağlayıcı protein ile kolaylaştırılmış transport; HDL hücre zarına bağlanır, bu olay özellikle kolesterol içeriği artmış hücreler için geçerlidir.
HDL lipidlerin lipoproteinler ve hücreler arasında dağılımını sağlar. Ters yönlü kolesterol transportu adı verilen bir olayda yer alırlar. HDL hücrelerden kolesterolü alır ve atılom için karaciğere veya kolesterole ihtiyacı olan hücrelere aktarır. HDL3, HDL2’e çevrilir ve sonra da HDL1’e gider. CETP VLDL,IDL ve şilomikron artıklarına kolesterol esteri taşır. Böylece kolesterol VLDL ve şilomikron artıkları yoluyla karaciğere iletilir. CETP etkisiyle aynı zamanda HDL2’e trigliserid taşınır. CETP yolu HDL’den karaciğere kolesterol taşınmasında başlıca yoldur. HL HDL2 trigliseridlerini hidroliz ederek HDL2’i HDL3’e çevirir. Böylece HDL2-3 döngüsü devam eder. Bir miktar HDL de karaciğer tarafından alınarak yıkıma uğratılır.