29

Prawic połowa długości łańcucha pcptydowcgo protrombiny od strony /V-końcowej przybiera konformację określaną jako struktury kringlowe. Udowodniono, że obie domeny wiążące (pierwsza Ca²⁺, druga cz. Va) również biorą udział w interakcji protrombiny z grupami fosforowymi lipidów błon komórkowych. Bardzo podobne do siebie obie formy kringli, zawierające w wysokim stopniu identyczne sekwencje aminokwasowc, zdają się świadczyć o duplikacji genu przodków właściwego dla białkowego zymogen u.

Przekształcenie protrombiny w czynny enzym -™ trombinę jest reakcją łańcuchową

i polega na zaatakowaniu przez kompleks protrombinazy (cz. Xa, Va, jony wapnia, fosfolipidy) wiązania miedzy Arg 274 i Thr 275 w zymogenic. W wyniku tego pojawia się w mieszaninie inkubacyjnej, bądź w warunkach fizjologicznych, z jednej strony fragment 1,2, a z drugiej forma pośrednia 2 protrombiny. Teraz dochodzi do rozszczepienia przez cz. Xa dodatkowego wiązania peplydowego (Arg 323/1 Ic 324), co skutkuje powstaniem właściwego enzymu, a-lrombiny. Białko zbudowane jest z dwóch łańcuchów: A (36 aa) i B (259 aa) połączonych ze sobą mostkiem dwusiarezkowym (S—S). Sekwencję wydarzeń pokazano na rys. 12.16, a schemat modelowy na rys. 12.17. Centrum aktywne umiejscowiono w łańcuchu B (C-końcowy fragment trombiny) obejmuje: His 57, Asp 102 i Ser 195, a sam mechanizm hydrolizy substratu związany jest z acelylaeją i doacetylaeją Ser 195. Bardzo ważnym wydarzeniem, w warunkach fizjologicznych, na tym etapie jest nie tylko atak świeżo wytworzonej trombiny na podstawowy substrat, tj. fihrynogen i jego przejście w fibrynę. lecz także hydroliza wiązania Arg 156/Ser 157 w innych cząsteczkach protrombiny. Prowadzi to do rozbicia zymogenu na tzw. fragment 1 i formę pośrednią I (rys. 12.16). Ta ostatnia, jako pozbawiona reszt Gla (zlokalizowanych we fragmencie 1), stanowi mało specyficzny substrat dla kompleksu protrombinazowego czy samego cz. Xa, gdyż nie ma możliwości wiązania się z. powierzchniami fosfolipidowymi błony. Maleje szybkość wytwarzania następnych

Ala*

protrombina (582 aa)

‘ COOH

forma pośrednia 2

fragment 1,2 T

Xa    Xa

Ala-

i i L^_SJ

■ COOH

^Ar9₂74^Thr275

łańcuch A Xa    łańcuch B

36 aa    259 aa

Thr

fragment 1 J fragment 2

i I | Arg I_c

COOH

323^^e324[

3—3—i a-trombina

Ala-

156 aa

118 aa

Ala-

^Ar9l56 ^^eri5?

fragment 1    I

156 aa    t

■^Ar9₂74

forma pośrednia 1

' COOH

^Ar9i56 ^Sebs7

Kys. 12.16. Schemat molekularnego procesu aktywacji protrombiny z a pomocą c/.. Xa i trombiny (T)

fragment 1,2 protrombiny    trombina

fibrynogen    fibryna

Rys. 12.17. Aktywacja protrombiny (Ptr) do trombiny przez kompleks proliombina/.y (II, Xa, Va, PL i Ca’'}

cząsteczek trombiny, a tym samym i wykrzepiania, gdyż w mieszaninie wzrasta stężenie formy pośredniej l. Okazuje się, że jest to jeden z mechanizmów biologicznej autoregulacji wykrzepiania na zasadzie sprzężenia zwrotnego.

Trombina ma m.cz. 38 kDa i różni się od pozostałych proteaz syrenowych wyraźną specyficznością, co widać chociażby na przykładzie przekształcania fibrynogen u w fibrynę. Spośród dużej ilości podobnych wiązań tylko 4 wiązania Arg—Gly w cząsteczce białka ulegają hydrolizie. W przypadku fibrynogenu ludzkiego są to: w łańcuchu Aa, od strony N-końcowej — Arg 16/Gly I7 i w B/f

-    Arg 14/Gly 15. To sprawia, żc w monomerach fibryny zawsze grupą N-końcową jest Gly niezależnie od rodzaju fibrynogenu. Z drugiej strony trombina jako enzym wielofunkcyjny rozszczepia wiązania Arg—Gly (w cz. Xi 11), Arg—Ser (w cz. V, VIII i trombinowym receptorze l), Arg—Ile (w cz. VII), Arg—Lcu (w białku C).

W świetle ostatnich obserwacji biwalentne właściwości trombiny: konwersja fibrynogenu do fibryny, aktywacja czynnika XIII, agregacja płytek, a także aktywacja dalszych ilości czynników: V, VIII, XI na zasadzie sprzężenia zwrotnego

—    z jednej strony, a antykoagulacyjne oraz profibrynolityczne działanie poprzez aktywację białka C — z drugiej (rys. 12.10), uwarunkowane są stopniem wiązania Na⁺ przez trombinę. Występują 2 formy trombiny: szybka i powolna. Pierwsza ma związany Na ¹ w pobliżu centrum aktywnego i wykazuje wysoki stopień powinowactwa do: fibrynogenu, trombinowych receptorów komórkowych, trombomoduliny,

633