Apolipoproteiny są strukturalnymi składnikami cząstek lipoprotein, które uczestniczą w syntezie, wydzielaniu, przetwarzaniu i metabolizmie lipoprotein. Apolipoproteiny odgrywają kluczową rolę w metabolizmie lipidów we krwi. Defekty apolipoproteiny E (Apo E) są odpowiedzialne za rodzinną dysbetalipoproteinemię lub hiperlipoproteinemię typu III, w której podwyższony poziom cholesterolu i trójglicerydów w osoczu jest wynikiem upośledzonego klirensu chylomikronu i pozostałości lipoprotein o bardzo małej gęstości (VLDL).
Ludzki gen APOE znajduje się na chromosomie 19. Trzy wspólne allele APOE są oznaczone jako e2, e3 i e4, które kodują izoformy Apo E, odpowiednio, E2, E3 i E4. E3, najczęstsza izoforma u rasy kaukaskiej, wykazuje cysteinę (Cys) w pozycji aminokwasowej 112 i argininę (Arg) w pozycji 158. E2 i E4 różnią się od E3 pojedynczymi substytucjami odpowiednio w pozycjach 158 i 112 (E2: Arg158 – > Cys; E4: Cys112- > Arg). Częstości alleli dla większości populacji rasy kaukaskiej są następujące:
-e2 = 8% do 12%
-e3 = 74% do 78%
-e4 = 14% do 15%
E2 i E4 są związane z wyższymi stężeniami triglicerydów w osoczu. Ponad 90% osób z hiperlipoproteinemią typu III jest homozygotycznych pod względem allelu e2. Jednak < 10% osób homozygotycznych pod względem allelu e2 ma jawną hiperlipoproteinemię typu III. Sugeruje to, że inne czynniki genetyczne, hormonalne lub środowiskowe muszą przyczyniać się do fenotypowej ekspresji choroby. Allel e4 został powiązany z czystym podwyższeniem lipoprotein o małej gęstości (LDL). Pacjenci z profilem lipidowym zgodnym z hiperlipidemią typu III są kandydatami do analizy ich genotypu APOE.
Gen APOE jest również znanym genem podatności na chorobę Alzheimera. Allel e4 jest związany ze zwiększonym ryzykiem choroby Alzheimera, zwłaszcza choroby o późnym początku, w sposób zależny od dawki. Na to ryzyko wpływają również inne czynniki. Szacuje się, że osoby z genotypem APOE e3 / e4 mają 4-krotne względne ryzyko choroby Alzheimera, podczas gdy homozygoty pod względem allelu e4 mają 12-krotne względne ryzyko. Kilka badań zasugerowało ochronne działanie allelu APOE e2.
Jednak allel APOE e4 nie jest ani wystarczający, ani konieczny do rozwoju choroby Alzheimera.
Około 50% osób z chorobą Alzheimera posiada allel e4, a wiele osób z allelem e4 nigdy nie rozwinie choroby Alzheimera. Stosowanie analizy APOE do testów predykcyjnych w kierunku choroby Alzheimera nie jest obecnie zalecane przez American College of Medical Genetics ze względu na ograniczoną użyteczność kliniczną i niską wartość predykcyjną.