Metabolisme dan
Transportasi dari
Lipoprotein
Lipoprotein
Struktur Lipoprotein
• kompleks atau agregat lipid dan protein yang berbentuk bulat sferis
atau seperti cakram
• Komponen penyusun :
o 16 % triasilgliserol o 30 % fosfolipid o 14 % kolesterol
o 36 % ester kolesterol
• Gugus protein pada lipoprotein >> apoprotein
Klasifikasi Lipoprotein
Kilomikron
VLDL
IDL
LDL
Apolipoprotein
APOLIPOPROTEIN
Lipid tidak larut dalam air perlu dibuat bentuk
terlarut perlu digabung dengan protein yang
dikenal dengan APOLIPOPROTEIN atau
APOPROTEIN
APOPROTEIN
–
AI / AII / AIV
APOPROTEIN
–
B48 / B100
APOPROTEIN
–
CI / C II / CIII
APOPROTEIN - D
APOPROTEIN
–
E
APOPROTEIN
–
a (Apo-a)
APOPROTEIN
–
A1
o
Struktur utama pembentuk HDL
o
Ditemukan pula di Kilomikron
o
disintesis di dalam hati dan usus kecil
o
penghantar balik kolesterol dari jaringan
tubuh menuju hati untuk dieksresi
o
Mengaktifasi Lechitin Cholesterol
Acyltransferase (LCAT).
APOPROTEIN
–
A2
o
Struktur protein lain pada HDL yg
berfungsi menstabilkan struktur HDL
o
ditemukan jg pada Kilomikron
o
di sintesis di hati dan usus
o
berfungsi mengaktifasi enzyme Hepatic
Lypase (HL)
APOPROTEIN
–
A4
o
komponen penyusun utama HDL dan
Kilomikron
o
disintesis oleh usus kecil selama
penyerapan lemak
o
diperlukan untuk aktivasi lipoprotein
lipase (LPL) dan LCAT
APOPROTEIN
–
B48
o
komponen penyusun Kilomikron
o
disintesis di usus
o
berfungsi
membantu
interaksi
antara
APOPROTEIN
–
B100
o
Ditemukan di LDL, VLDL, IDL dan Lp(a)
o
diperlukan untuk pembentukan VLDL IDL
dan Lp(a)
o
merupakan ligan fisiologis utama untuk
penyerapan LDL
o
disintesis di hati
APOPROTEIN
–
C1
o
ditemukan pada kilomikron, IDL, VLDL dan
HDL
o
Disintesis di hati, paru, kulit, testis dan limfa
o
merupakan aktivator Lipoprotein Lipase
(LPL)
APOPROTEIN
–
C2
o
terdapat pada kilomikron, VLDL dan HDL
o
disintesis di Usus Halus dan hati.
o
merupakan aktivator Lipoprotein Lipase
(LPL)
APOPROTEIN
–
C3
o
terdapat pada VLDL, HDL dan Kilomikron.
o
Berfungsi menghambat lipoprotein lipase dan
lipase hepatic.
APOPROTEIN
–
D
o
Ditemukan pada HDL.
o
Berfungsi sebagai activator CE transfer
protein
(CETP)
APOPROTEIN
–
E
o
terdapat dalam HDL, IDL, VLDL, kilomikron
dan LDL
o
disintesa di hati, otak, paru, limfa, ovarium,
ginjal
dan otot.
APOPROTEIN
–
(a)
o
Merupakan struktur protein lain dari Lp(a).
o
Berfungsi menghambat aktivasi plasminogen
Apolipoprotein Berat Molekul Lipoprotein Konsentrasi dalam plasma (mg/dl)
Apo AI 28.100 HDL, Kilomikron 130 Apo AII 17.400 HDL 40 Apo AIV 44.500 Kilomikron 15 Apo (a) 3-8 x 105 Lp(a) 0,1-40
Apo B100 512.000 LDL, VLDL 100 Apo B48 242.000 Kilomikron
Biosintesis
Kolesterol
Tahap 1
Biosintesis mevalonat
• Pada fase awal pembentukan kolesterol, dua
molekul asetil KoA sitosol berkondensasi
membentuk asetoasetil KoA yang dikatalisis oleh tiolase sitosol.
• Asetoasetil KoA mengalami kondensasi dengan
molekul asetil KoA yang lain yang dikatalisis oleh HMG-KoA sintase untuk membentuk HMG-KoA
Tahap 2
Pembentukan Unit Isoprenoid
• Mevalonat mengalami fosforilasi secara sekuensial
Tahap 3
Enam Unit Isoprenoid Membentuk Skualen
• Isopentenil difosfat mengalami isomerasi melalui
pergeseran ikatan rangkap untuk membentuk dimetilalil difosfat.
• Dimetilalil difosfat bergabung dengan molekul lain
isopentenil difosfat untuk membentuk zat antara sepuluh karbon geranil difosfat.
• Kondensasi lebih lanjut dengan isopentenil difosfat
membentuk farnesil difosfat.
• Dua molekul farnesil difosfat bergabung di ujung
Tahap 4
Pembentukan Lanosterol
• Skualen dapat melipat membentuk suatu struktur
yang sangat mirip dengan inti steroid. Sebelum terjadi penutupan cincin, skualen dubah menjadi skualen epoksida oleh skualen epoksidase di
retikulum endoplasma.
• Gugus metil di C14 dipindahkan ke C13, dan yang
ada di C8 ke C14, sewaktu terjadi siklisasi dikatalisis
Tahap 5
Pembentukan Kolesterol
• Pembentukan kolesterol dari lanosterol berlangsung
di membran retikulum endoplasma dan melibatkan pertukaran-pertukaran di inti steroid dan rantai
samping.
• Gugus metil di C14 dan C4 dikeluarkan untuk
membentuk 14-desmetil lanosterol dan kemudian zimosterol.
• Ikatan rangkap di C8-C9 kemudian dipindahkan ke
C5-C6 dalam dua langkah, yang membentuk
desmosterol.
• Ikatan rangkap rantai samping direduksi, dan
2 jalur sintesis trigliserida
Transporasi
Lipoprotein
Transfer Lipid
Jalur Eksogen
Usus
hati
Jalur Endogen
Jalur Eksogen
• Makanan yang dikonsumsi manusia mengandung
lipid (trigliserida/triasilgliserol (TG)) dan kolesterol (kolesterol tak ter-esterifikais dan kolesteril ester).
• TG dan kolesteril ester bersifat hidrofobik oleh sebab
Pembentukan dan Sekresi
Kilomikron
• Kilomikon ditemukan dalam kilus yang hanya
dibentuk oleh sistem limfe yang mengaliri usus
• Apo-B yang disintesis di RER bergabung dengan
lipoprotein pada SER, kemudian mengalami
penambahan residu karbohidrat di badan Golgi lalu dibebasakan dari sel melalui proses pinositosis
terbalik (reverse pinocytosis)
• Kilomikron ini kemudian disekresikan ke dalam
sistem limfe lalu ke aliran darah. Kilomikron
Pembentukan dan Sekresi Kilomikron
Metabolisme Kilomikron
• HDL menyumbangkan apo-E dan apo-C untuk
kilomikron.
• Pada endotel kapiler darah melekat enzim
lipoprotein lipase (LPL) yang berfungsi untuk
menghidrolisis TGgliserol + asam lemak bebas
• Kilomikron mengandung B48, A, dan
apo-E, apo-C
• Apo-C akan mengaktifasi LPL melalui apo-C II
• Apo-C dan apo-A kembali ke HDL namun apo-E tetap dipertahankan
• 90% TG kilomikron lenyap, asam-asam lemak dari
TG kilomikron disalurkan ke jaringan
adipose,jantung, dan otot dengan cara berikatan dengan albumin.
• Kilomikron sisa berdiameter sekitar seper sepuluh
diameter kilomikron induk dan relatif kaya akan
ester kolesteril dan kolesterol karena berkurangnya TG.
• Sisa kilomikron diserap oleh hati melalui endositosis
yang diperantarai oleh apo-E untuk berikatan dengan reseptor LDL (apo B 100, E) di hati.
• Di hati, ester kolesteril dan TG dari sisa kilomikron
Metabolisme Kilomikron
(A, apolipoprotein A; B-48, apolipoprotein B-48; C,
Jalur Endogen
1
•VLDL berperan untuk mengangkut triasilgliserol keluar dari dalam hati disebut VLDL nascent
2
•VLDL mengalami hidrolisis oleh lipoprotein lipase mjd asam lemak bebas dan gliserol.
3
•Asam-asam lemak bebas yang dihasilkan dari proses hidrolisis ini sebagian besar (80%) akan diangkut ke dalam jaringan (jaringan adiposa, jantung dan otot), sementara sekitar 20% menuju hati.
4
•Sementara itu, gliserol yang dihasilkan akan masuk ke vena menuju hatidibentuk kembali menjadi
5
• Hidrolisis juga menyebabkan apolipoprotein C kembali ke
HDLmembentuk IDL yang dapat diserap langsung loleh hati
seara langsung atau diubah menjadi LDL.
6
• Jika IDL telah diubah menjadi LDL, maka sebanyak 70% LDL akan
diserap oleh hati, sementara 30% diserap oleh jaringan ekstrahepatik.
7
• LDL yang diabsorpsi oleh jaringan ekstrahepatik disimpan dan
menetap di jaringan tersebut (tidak dikeluarkan lagi).
8
•Di hati, proses penyerapan juga dibantu oleh enzim lipase menghidrolisis fosfolipid dan triasilgliserol
yang masih terdapat dalam IDL dan LDL. Di dalam hati akan dibentuk HDL, yang nantinya kembali
Transportasi
Balik Kolesterol
(C: kolesterol; CE: ester kolesteril; PL: fosfolipid; A-1: apolipoprotein A-1; SR-B1:
Bastard, J.P., & Fève, B. (2013). Physiology and Physiopathology of Adipose Tissue. Paris: Springer.
Koolman, J. & Roehm, K. H. (2005). Color Atlas of
Biochemistry. (2nd ed). New York : Thieme Stuttgart.
Murray, R. K., Granner, D. K., Mayes, P. A. & Rodwell, V. W.
(2003). Harper’s Illustrated Biochemistry. (26th ed). USA :
McGraw-Hill Companies.
Stipanuk, M.H., & Caudill, M.A. (2013). Biochemical,
Physiological, and Molecular Aspects of Human Nutrition. St. Louis: Elsevier Saunders.