Войти
Комплекс протромбиназы состоит из сериновой протеазы, фактора Ха и белкового кофактора, Фактор Va. Комплекс собирается на отрицательно заряженных фосфолипидных мембранах в присутствии ионов кальция. Комплекс протромбиназы катализирует превращение протромбина (фактор II), неактивного зимогена, в тромбин (фактор IIa), активную сериновую протеазу. Активация тромбина является критической реакцией в каскаде свертывания, который регулирует гемостаз в организме. Для производства тромбина протромбиназный комплекс расщепляет две пептидные связи в протромбине, одну после Arg, а другую - после Arg. Хотя было показано, что фактор Ха может активировать протромбин, когда он не связан с протромбиназным комплексом, скорость образования тромбина при таких обстоятельствах сильно снижается. Комплекс протромбиназы может катализировать активацию протромбина со скоростью в 3 x 10 раз быстрее, чем это может делать только фактор Ха. Таким образом, протромбиназный комплекс необходим для эффективного производства активированного тромбина, а также для адекватного гемостаза.
Фактор X и фактор V циркулируют в крови в качестве неактивных предшественников до активации каскадом свертывания. Неактивный фактор зимогена X состоит из двух цепей: легкой цепи (136 остатков) и тяжелой цепи (306 остатков). Легкая цепь содержит N-концевой домен γ-карбоксиглутаминовой кислоты (домен Gla ) и два домена, подобных эпидермальному фактору роста (EGF1 и EGF2). Тяжелая цепь состоит из N-концевого активирующего пептида и домена серин-протеазы. Фактор X может быть активирован как комплексом фактор VIIa - тканевой фактор внешнего пути свертывания крови, так и комплексом теназа внутреннего пути. Внутренний теназный комплекс состоит как из фактора IXa, так и из фактора VIIIa. Пептид активации высвобождается, когда фактор X активируется до фактора Xa, но тяжелая и легкая цепи остаются ковалентно связанными после активации.
Фактор V циркулирует как одноцепочечный прокофактор, содержащий шесть доменов, A1-A2-B-A3-C1-C2. Тромбин активирует фактор V, отщепляя домен B. Другие протеазы также активируют фактор V, но это расщепление в основном осуществляется тромбином. После расщепления фактор Va содержит тяжелую цепь, состоящую из доменов A1 и A2, и легкую цепь, состоящую из доменов A3, C1 и C2. Легкие и тяжелые цепи фактора Va связаны посредством иона двухвалентного металла, такого как кальций.
Сборка протромбиназы начинается со связывания фактора Ха и фактора Va с отрицательно заряженными фосфолипидами. на плазматических мембранах. Активированный фактор Xa и фактор Va связываются с плазматическими мембранами различных типов клеток, включая моноциты, тромбоциты и эндотелиальные клетки. Как фактор Ха, так и фактор Va связываются с мембраной независимо друг от друга, но оба они связываются с взаимоисключающими сайтами связывания. И фактор Ха, и фактор Va связываются с мембраной через свои легкие цепи, причем фактор Ха связывается через его Gla-домен кальций-зависимым образом, а фактор Va - через его домены C2 и C1. После связывания с плазматической мембраной фактор Ха и фактор Va быстро связываются в стехиометрическом соотношении 1: 1 с образованием протромбиназного комплекса. Сборка протромбиназного комплекса зависит от кальция. Когда он связан с комплексом протромбиназы, каталитическая эффективность фактора Ха увеличивается в 300000 раз по сравнению с его эффективностью одного. Фактор Ха и фактор Va тесно взаимодействуют друг с другом, когда они связаны на плазматической мембране. Кроме того, связанный с мембраной фактор Va обеспечивает сильное каталитическое преимущество протромбиназному комплексу. Фактор Va усиливает сродство фактора Ха к мембране, а также увеличивает kcat фактора Ха для протромбина. Фактор Va также снижает Km реакции за счет усиления связывания протромбина с комплексом протромбиназы.
Полностью собранный комплекс протромбиназы катализирует превращение протромбина зимогена в тромбин сериновой протеазы. В частности, фактор Ха расщепляет протромбин в двух местах, вслед за Arg и Arg в протромбине человека. Поскольку существует два события расщепления, активация протромбина может происходить двумя путями. По одному из путей протромбин сначала расщепляется по Arg. Это расщепление дает фрагмент 1-2, содержащий первые 271 остаток, и промежуточный претромбин 2, который состоит из остатков 272-579. Фрагмент 1 • 2 высвобождается в виде активационного пептида, а претромбин 2 расщепляется по Arg, давая активный тромбин. Две цепи, образованные после расщепления по Arg, называемые цепями A и B, связаны дисульфидной связью в активном тромбине. В альтернативном пути активации тромбина протромбин сначала расщепляется по Arg, образуя каталитически активный промежуточный продукт, называемый мейзотромбином. Мейзотромбин содержит фрагмент 1 • 2 цепи A, связанный с цепью B дисульфидной связью. Последующее расщепление мейзотромбина фактором Ха по Arg дает фрагмент 1-2 и активный тромбин, состоящий из цепей А и В, связанных дисульфидной связью. Когда тромбин генерируется одним фактором Ха, преобладает первый путь, и протромбин сначала расщепляется после Arg, образуя претромбин 2, который впоследствии расщепляется после Arg. Однако, если фактор Ха действует как компонент протромбиназного комплекса, предпочтение отдается второму пути, и протромбин сначала расщепляется после Arg, образуя мейзотромбин, который расщепляется после Arg с образованием активного тромбина. Таким образом, образование протромбиназного комплекса изменяет последовательность разрыва протромбиновой связи.
Фактор Va инактивируется после расщепления активированным протеином C. Активированный протеин C расщепляет фактор Va как в его легкой, так и в тяжелой цепях. Расщепление тяжелой цепи снижает способность фактора V связываться с фактором Ха. Активированный протеин C тесно и исключительно взаимодействует с легкой цепью фактора Va, и это взаимодействие не зависит от кальция. Фактор Xa может помочь предотвратить инактивацию фактора Va, защищая фактор Va от активированного протеина C. Вероятно, что фактор Xa и активированный протеин C конкурируют за аналогичные сайты на факторе Va. Фактор Xa ингибируется антитромбином <51 Система>III / гепарин, которая также ингибирует тромбин.
Дефицит любого из белковых компонентов протромбиназного комплекса очень редок. Дефицит фактора V, также называемый парагемофилией, является редким аутосомно-рецессивным кровотечением с приблизительной частотой встречаемости 1 на 1000000. Врожденный дефицит фактора X также встречается крайне редко, по оценкам, 1 из 1000000.
Точечная мутация в гене, кодирующем фактор V, может привести к нарушению гиперкоагуляции, называемому фактором V Leiden. В факторе V Лейдена нуклеотидная замена G1691A приводит к аминокислотной мутации R506Q. Фактор V Лейдена увеличивает риск венозного тромбоза по двум известным механизмам. Во-первых, активированный протеин C обычно инактивирует фактор Va, расщепляя кофактор по Arg, Arg и Arg. Лейденская мутация фактора V в Arg делает фактор Va устойчивым к инактивации активированным белком C. В результате этой устойчивости время полужизни фактора Va в плазме увеличивается, что приводит к увеличению продукции тромбина и повышенному риску тромбоза. Во-вторых, в нормальных условиях, если фактор V расщепляется активированным протеином C вместо тромбина, он может служить кофактором для активированного протеина C. После связывания с фактором V активированный протеин C расщепляет и инактивирует фактор VIIIa. Мутированная форма фактора V, присутствующая в факторе V Лейдена, однако, служит менее эффективным кофактором активированного протеина C. Таким образом, фактор VIIIa менее эффективно инактивируется в факторе V Лейдена, что дополнительно увеличивает риск тромбоза. Фактически, фактор V Лейдена является наиболее частой причиной наследственного тромбоза.
Гетерозиготный фактор V Лейдена присутствует примерно у 5% белого населения США, а гомозиготный фактор V Лейдена встречается менее чем в 1%. этого населения. Фактор V Лейден гораздо чаще встречается у лиц североевропейского происхождения и у некоторых народов Ближнего Востока. Это менее распространено в латиноамериканских популяциях и редко в африканских, азиатских и коренных американцах. Фактор V Лейдена - важный фактор риска венозной тромбоэмболии, то есть тромбоза глубоких вен или тромбоэмболии легочной артерии. Фактически, гетерозиготный фактор V Лейдена увеличивает риск рецидива венозной тромбоэмболии на 40%.
Ингибирование фактора Ха предотвращает активацию тромбина, тем самым предотвращая образование сгустка. Таким образом, фактор Ха используется как прямая, так и непрямая мишень для нескольких антикоагулянтов. Например, препарат Фондапаринукс является непрямым ингибитором фактора Ха. Фондапаринукс связывается с антитромбином III и активирует молекулу для ингибирования фактора Ха. Фактически, Фондапаринукс придает повышенное сродство антитромбина III к фактору Ха, и это повышенное сродство приводит к 300-кратному увеличению ингибирующего действия антитромбина III на фактор Ха. После того, как антитромбин III связывается с фактором Ха, фондапаринукс высвобождается и может активировать другой антитромбин. Другой препарат, который косвенно ингибирует фактор Ха, - это идрапаринукс. Идрапаринукс также связывает антитромбин III, однако с 30-кратным увеличением аффинности по сравнению с Фондапаринуксом. Идрапаринукс имеет увеличенный период полувыведения по сравнению с Фондапаринуксом, и его можно вводить еженедельно, тогда как Фондапаринукс необходимо вводить подкожно ежедневно.
Ривароксабан и Апиксабан являются прямыми ингибиторами фактора Ха. 25>
Ривароксабан и апиксабан связываются с активным сайтом фактора Ха, независимо от того, связан ли фактор Ха в протромбиназном комплексе или находится в его свободной форме. Эти прямые ингибиторы фактора Ха можно вводить перорально, как и кан этексилат дабигатрана, который является прямым ингибитором тромбина.
Фондапаринукс, ривароксабан, апиксабан, дабигатран этексилат и эндоксабан в настоящее время используются в качестве антикоагулянтов, одобренных FDA. Разработка идрапаринукса была прекращена.
