脂蛋白中的蛋白部分稱為載脂蛋白（apolipoprotein，apoprotein，Apo）。載脂蛋白在脂蛋白代謝中具有重要的生理作用。作為構(gòu)成并穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)是脂蛋白結(jié)構(gòu)的支柱；修飾并影響脂蛋白代謝有關(guān)的酶活性；作為脂蛋白受體的配體；參與脂蛋白與細胞表面脂蛋白受體的代謝過程。

載脂蛋白種類很多，一般分為5～7類，其氨基酸序列大多數(shù)已闡明，載脂蛋白種類的命名是按1972年Alaupovic建議命名方法，用英文字母順序編碼，每一類還有亞類。人血漿中主要載脂蛋白特性如表1-1所示。

表1-1　人血漿主要載脂蛋白的特征

（1）二聚體

（一）載脂蛋白A族

載脂蛋白A（apolipoprotein A，ApoA）可分為ApoAⅠ，ApoAⅡ，ApoAⅣ和ApoAⅤ。ApoAⅠ和ApoAⅡ大部分布在HDL中，是HDL的主要載脂蛋白。

1．ApoAⅠ ApoAⅠ是ApoA族最多的一種組分，是HDL中的主要載脂蛋白。經(jīng)等點聚焦電泳證實人和動物的ApoAⅠ都是不均一的，有10種不同的亞組分，至少有6種多態(tài)性。經(jīng)等電聚焦和雙相電泳中的系統(tǒng)命名，ApoAⅠ多態(tài)性依次稱為ApoAⅠ0，ApoAⅠ-1，ApoAⅠ＋2，ApoAⅠ＋1，ApoAⅠ＋2，其中以ApoAⅠ0含量最多。ApoAⅠ富含雙性螺旋結(jié)構(gòu)，對于維持其正常的生理功能是非常重要的。

ApoAⅠ主要存在于HDL中，占HDL3載脂蛋白的65%，占HDL2載脂蛋白的62%。在CM，VLDL和LDL中也有少量存在。血漿中呈現(xiàn)β-遷移率的一種β-HDL，其中有80%的ApoAⅠ。

ApoAⅠ的生理功能有：①組成脂蛋白并維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與完整性；②ApoAⅠ可以激活卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（LCAT）的活性。已經(jīng)證實，ApoAⅠ是通過激活LCAT，再催化膽固醇酯化，ApoAⅠ肽段Ⅲ（肽段116～151）是激活作用的中心；③其他，有學(xué)者報道，ApoAⅠ可作為HDL受體的配體；含ApoAⅠ脂蛋白可以和轉(zhuǎn)鐵蛋白及銅藍蛋白形成大分子復(fù)合物以運輸鐵和銅離子。

ApoAⅠ由肝和小腸合成，血漿中生物半衰期為4．5d。

2．ApoAⅡ ApoAⅡ是HDL中第二種含量多的載脂蛋白，在HDL2占載脂蛋白的15%，在HDL3中占載脂蛋白的25%。CM和VLDL中也少量存在。直到1985年，ApoAⅡ蛋白質(zhì)的氨基酸序列、cDNA序列及基因序列均已闡明。ApoAⅡ是由兩條多肽鏈的77個氨基酸殘基組成。ApoAⅡ在不加還原劑的SDSPAGE中測出分子量是17 000u，在人血漿中以二聚體形式存在。ApoAⅡ的單體分子量為8 700u。ApoAⅡ有多態(tài)性存在，最主要的多態(tài)型等電點（pI）為4．9，而含量較少的多態(tài)型的等電點為5．17，4．68，4．42和4．20。

ApoAⅡ的生理功能是：①維持HDL結(jié)構(gòu)，ApoAⅡ肽段12～31和肽段50～77具有與磷脂的結(jié)合能力，經(jīng)二級結(jié)構(gòu)分析認為，殘基17～30和51～62形成的雙性螺旋結(jié)構(gòu)是人ApoAⅡ與脂質(zhì)結(jié)合的分子基礎(chǔ)；②激活肝脂酶（HL），用以水解CM和VLDL中的TG和磷脂。還有報道，ApoAⅡ可抑制LCAT活性，并由肝臟和小腸合成。人血漿中的ApoAⅡ生物半衰期為4．4d。

3．ApoAⅣ ApoAⅣ是最先從大鼠HDL和CM中發(fā)現(xiàn)的一種載脂蛋白，1979年Beisiegel等人證實了人血漿中也有ApoAⅣ存在，其主要分布于密度大于1．2118g/ml部分。ApoAⅣ蛋白質(zhì)存在多態(tài)性，生物半衰期為10h。

ApoAⅣ的生理功能目前尚不清楚，據(jù)推測它在HDL逆向轉(zhuǎn)運過程中起著重要作用。1985年Steinmets等報道，在體外，ApoAⅣ可以促進LCAT的膽固醇酯化反應(yīng)。Goldberg報道，ApoAⅡ起著調(diào)節(jié)LPL的激活作用，并推測可以促進ApoAⅣ從HDL和VLDL中釋放。ApoAⅣ由肝臟和小腸合成。

4．ApoAⅤ ApoAⅤ是載脂蛋白家族的新成員，除LDL顆粒外，CM，VLDL和HDL顆粒均含有ApoAⅤ。ApoAV在血漿中含量甚微，其濃度不到ApoAⅠ的0．1%（如125～180ng/ml）。對動物實驗和人類觀察研究發(fā)現(xiàn)，ApoAⅤ在調(diào)節(jié)血漿TG代謝方面起至關(guān)重要的作用，其基因多態(tài)性及蛋白濃度均與血漿TG密切相關(guān)。ApoAⅤ影響血脂代謝的機制主要是通過激活LPL和抑制ApoB與ApoC3的作用。ApoAⅤ的基因轉(zhuǎn)錄受到多種因素的調(diào)控。

（二）載脂蛋白B族

體外實驗表明，載脂蛋白B（apolipoprotein B，ApoB）是難溶于水的蛋白質(zhì)。目前所知，ApoB族可分為兩個亞類，即ApoB48和ApoB100。ApoB主要成分是B100，其次為B48，其他形式如ApoB73，ApoB41，ApoB36等均為ApoB100的不同降解產(chǎn)物。

1．ApoB100 ApoB100是單鏈糖蛋白，分子量為510ku，主要在肝臟，少數(shù)在小腸合成。ApoB100包括27個（或24）氨基酸信號肽和4 536個氨基酸殘基的成熟單體蛋白。1986年ApoB100的全部氨基酸殘基排列順序及結(jié)構(gòu)已闡明。ApoB100分子中含有25個Cys殘基，其中有11個Cys殘基集中分布在前面500個氨基酸組成區(qū)域，形成鏈內(nèi)二硫鍵，所以N端高度交聯(lián)成典型球形結(jié)構(gòu)，Cys殘基通過硫酯鍵與軟脂酸硬脂酸以共價鍵相結(jié)合，使ApoB牢固地連接著脂質(zhì)成分。由于ApoB100的兩性α-螺旋和富含脯氨酸的疏水肽及可被酯?；腃ys殘基形成特殊結(jié)構(gòu)，使得ApoB100能夠與單層極性脂牢固地結(jié)合并有許多脂質(zhì)結(jié)合區(qū)，并使其在VLDL和LDL從分泌到被清除的整個過程中，ApoB100不在脂蛋白分子間轉(zhuǎn)換，這是與其他載脂蛋白不同之處。

ApoB的生理功能有：①合成裝配和分泌富含三酰甘油的VLDL；②是LDL的結(jié)構(gòu)蛋白；③是LDL受體的配體，調(diào)節(jié)LDL從血漿中的清除速率。

2．ApoB48 ApoB48分子量是ApoB100的48%而得名。存在于CM中，不與其他脂蛋白分子交換。ApoB48在小腸合成，是組裝CM所必需的載脂蛋白。

ApoB48在血漿中生物半衰期僅5～10min。

（三）載脂蛋白C族

載脂蛋白C（apolipoprotein C，ApoC）是目前所知載脂蛋白中分子量最小的一類。1969年Brown等進一步確認ApoC有3種亞型，即ApoCⅠ，ApoCⅡ，ApoCⅢ。

ApoCⅠ由57個氨基酸殘基組成的單一多肽鏈，其序列已測出，不含半胱氨酸、組氨酸和酪氨酸，分子量為6 625u。人ApoCⅠ二級結(jié)構(gòu)中有55%的α-螺旋結(jié)構(gòu)，極易與磷脂結(jié)合。它是LCAT的激活劑。

ApoCⅡ由79個氨基酸殘基組成的單一多肽鏈，氨基酸順序已測出，分子量為9 110u，有兩種多態(tài)型，等電點分別為4．86和4．69，均不含半胱氨酸和絲氨酸，其二級結(jié)構(gòu)的α-螺旋約占23%。ApoCⅡ可激活多種來源的LPL。

ApoCⅢ由79個氨基酸殘基組成單一多肽鏈，由于第74位蘇氨酸殘基所帶唾液酸個數(shù)不同，又可分成ApoCⅢ0，CⅢ1，CⅢ23個亞類，也是其多態(tài)性，等電點分別為5．02，4．82和4．62。Brewe等已測出ApoCⅢ氨基酸序列，分子量為8 764u，其二級結(jié)構(gòu)在不同狀況下，α-螺旋占22%～54%。ApoCⅢ的α-螺旋結(jié)構(gòu)極易與磷脂結(jié)合。

ApoC族生理功能有：①同磷脂相互作用，維持脂蛋白結(jié)構(gòu)，由于其在溶液中呈特殊的立體雙性離子，帶負電荷的酸性氨基酸與帶正電荷的磷脂基團作用，具有很強的磷脂結(jié)合活性。由于與磷脂交互作用，使ApoC族的α-螺旋結(jié)構(gòu)增加，而磷脂的單個酯酰鏈的運動則受到限制，從而影響磷脂從凝膠態(tài)到液晶態(tài)的轉(zhuǎn)變，兩者作用結(jié)果達到固系脂蛋白結(jié)構(gòu)功能。②對酯酶的激活作用。有人認為，HDL的磷脂流動性增加時，ApoCⅠ通過HDL脂層表面后促進LCAT的催化作用。③ApoCⅡ可以激活LPL，其激活機制可能是，LPL通常存在于外周循環(huán)與肝素樣分子結(jié)合并附著于血管內(nèi)皮上，當(dāng)LPL接觸CM或VLDL時，LPL便同脂蛋白顆粒表面的磷脂發(fā)生作用，進而結(jié)合于脂蛋白顆粒上，其內(nèi)的ApcⅡ與LPL發(fā)生作用，改變LPL的空間結(jié)構(gòu)，進而催化水解三酰甘油。

ApoC主要由肝臟合成，小腸也合成少量。

（四）載脂蛋白E

載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）是一種富含精氨酸的堿性蛋白，人ApoE由299個氨基酸殘基組成，分子量為34 145u，含32個Arg和12個Lys存在于血漿的CM，VLDL及其殘粒和β-VLDL中均含有ApoE，一部分ApoE在血液中與ApoAⅡ形成復(fù)合體。

Shore于1973年首先發(fā)現(xiàn)ApoE，Rall等于1982年測出ApoE的蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)，其后Taylor建立ApoE的cDNA序列，Breslow和Zannis首先測出ApoE有3個等位基因異構(gòu)體以及基因在染色體上的定位。ApoE主要由肝臟合成，近年來發(fā)現(xiàn)腦、腎、骨骼、腎上腺及巨噬細胞也能合成。

ApoE生理功能有：①是LDL受體的配體，也是肝細胞CM殘粒受體的配體，它與脂蛋白代謝有密切相關(guān)性；②ApoE具有多態(tài)性，多態(tài)性決定個體血脂水平，并與動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)；③參與激活水解脂肪的酶類，參與免疫調(diào)節(jié)及神經(jīng)組織的再生。

人類ApoE主要在肝臟和腦組織合成，在其他組織包括單核細胞（含巨噬細胞）也有合成能力。人的腎上腺、卵巢顆粒細胞也能合成ApoE。

（五）載脂蛋白（a）

載脂蛋白（a）［（Apo（a）］是1963年Berg研究β-蛋白的變異型時發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時測定脂蛋白（a）在人群分布為30%。目前采用更靈敏的方法發(fā)現(xiàn)幾乎存在于所有人群中，僅是血漿濃度差異很大，波動在0～1 000mg/L的范圍。載脂蛋白（a）［apolipoprotein（a），Apo（a）］的分子結(jié)構(gòu)與纖溶酶原極為相似。Apo（a）含有一個疏水信號序列，其后為37個Kringle-4拷貝、1個Kringle-5及1個胰蛋白酶樣區(qū)。第36個Kringle-4含有一個額外未配對半胱氨酸，推測此處可能是Apo（a）以二硫鍵與ApoB結(jié)合的部位。經(jīng)胰蛋白酶限制性水解Apo（a）發(fā)現(xiàn)，Apo（a）中的Kringle-4有75%～85%的氨基酸與纖溶酶原的第391～472個氨基酸相同，有共同的抗原簇，表現(xiàn)出兩者有交叉反應(yīng)。纖溶酶原（PG）是一種絲氨酸蛋白酶原，含有791個氨基酸殘基，結(jié)構(gòu)中含有5個富含半胱氨酸的“Kringle”樣結(jié)構(gòu)，即Kringle-5，在Kringle-5的后面為一絲氨酸蛋白酶區(qū)。PG與Apo（a）結(jié)構(gòu)相似。

Kringle結(jié)構(gòu)是3個二硫鍵組成的3套環(huán)形結(jié)構(gòu)，含有78～82個氨基酸殘基，在其第1與第6，第2與第4，第3與第5半胱氨酸上，連成3個二硫鍵。這種結(jié)構(gòu)也出觀在前凝血酶，尿激酶，鏈激酶和纖溶酶原激活劑（t-PA）的組份中。由于Apo（a）分子中的Kringle-4數(shù)目可在15～37之間變化，從而造成Apo（a）有多種不同的異構(gòu)體。

Apo（a）結(jié)構(gòu)中有一蛋白酶區(qū)，推測其功能可能是一種酶。另外在分子中相當(dāng)于PG蛋白酶的絲氨酸被精氨酸代替，即可使其喪失酶的功能。由于Kringle結(jié)構(gòu)與PG相似，推測Apo（a）可能結(jié)合到像PG受體或纖維蛋白那樣的大分子上，再加上Lp（a）顆粒攜帶的膽固醇結(jié)合到血管損傷部位，因此，它不僅促進動脈粥樣硬化形成，也阻礙血管內(nèi)凝血塊的溶解。

（六）載脂蛋白D

載脂蛋白D（apolipoprotein D，ApoD）是HDL中僅次于ApoAⅠ，ApoAⅡ的一種載脂蛋白，在HDL2中約占21%，HDL3中占43%，VLDL中含有36%。ApoD化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，其糖的組分中含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖、葡萄胺和唾液酸。ApoD又稱為薄線肽（thinline peptide），其分子量為22 100u，為一條多肽鏈，C端為天冬氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和絲氨酸，N端是封閉的，正常人血清含量為100～120mg/L。ApoD的生理功能尚不清楚，流行病學(xué)調(diào)查表明，ApoD與膽固醇酯尤其是HDL膽固醇之間存在著相關(guān)性，推測其可能是一種膽固醇轉(zhuǎn)移蛋白，在膽固醇酯從HDL向VLDL的轉(zhuǎn)移過程中起著重要的作用，也有不支持這一論點的實驗依據(jù)，還有報道心肌梗死和冠心病患者血漿ApoD水平與HDL-C水平呈正相關(guān)并同時降低。ApoD水平可能與遺傳因素有關(guān)，并與ApoAⅠ共同作為心血管疾病的早期預(yù)測指標。

（七）載脂蛋白H

載脂蛋白H（apolipoprotein H，ApoH），又稱為β2-糖蛋白Ⅰ（β2-glycoprotein，β2-GⅠ），由Schultze等于1961年首先發(fā)現(xiàn)，它是人血漿中作為過氯酸可溶性部分存在的一種50ku糖蛋白。ApoH是由326個氨基酸殘基組成的單鏈多肽，其中含量最豐富的是脯氨酸（共31個），半胱氨酸共有22個，與二硫鍵的形成有關(guān)。在人血漿中占總量60%的ApoH存在于離心后d＞1．218g/ml底層部分的游離脂蛋白中。

（八）載脂蛋白M

在新的載脂蛋白的研究中，1999年Xu等人報道鑒定、克隆了一個新的HDL特異載脂蛋白M（Apolipoprotein M，ApoM）。

ApoM遠離lipocalin族，保留有其自身的信號肽，以錨著于脂蛋白的表面。因為在血漿中ApoM主要與脂蛋白結(jié)合，所以ApoM符合載脂蛋白的標準。由于ApoM與小顆粒脂蛋白結(jié)合，故超速離心后，在去脂蛋白血漿中仍可檢測到少量的ApoM。

在各種脂蛋白中，較富含TG脂蛋白和LDL而言，HDL似乎含有更多的ApoM，與其他載脂蛋白相比較，ApoM是次要組成，通過Northern雜交證實，ApoM mRNA僅在肝臟和腎臟顯著表達，而在其他組織中少有，肝臟中ApoM的合成可能與HDL的產(chǎn)生有關(guān)，但在腎臟ApoM mRNA的生理學(xué)意義卻不是很明顯。

與眾不同的是，ApoM前20個氨基酸片段組成一個疏水的特征信號肽，由于沒有信號肽酶，所以疏水信號肽保留于其成熟蛋白質(zhì)，可能是在形成一個疏水的α-螺旋后，用于與磷脂層的錨著。ApoM可以結(jié)合疏水性小分子復(fù)合物，說明在脂質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)運中可能起有重要作用。

但是對于ApoM是否參與HDL中的膽固醇逆轉(zhuǎn)運，及其機制究竟如何，與高密度脂蛋白血癥以及冠心病等究竟關(guān)系如何，尚需進一步的證實。