Фібриноген
Фібриноген складається з трьох пар неідентичних поліпептидних ланцюгів, що позначаються як Аα, Вβ і γ; його молекула симетрична, витягнута, злегка вигнута і має розмір 7 × 48 нм. Основні риси просторової організації молекули фібриногену як структури, що складається з трьох модулів, були визначені Холом і Слейтером в 1959 р за допомогою електронної мікроскопії. N-кінцеві частини всіх трьох поліпептидів утворюють центральну область взаємодії двох половин молекули фібриногену (Е-домен), які ковалентно пов’язані між собою трьома дисульфідними містками. Далі слід область, в якій всі три субодиниці закручені в суперспіраль довжиною ~ 16 нм. Приблизно посередині суперспирали є коротка область порушення регулярності структури. Вона служить одним з ділянок специфічного розщеплення плазміном. За суперспіраль кожна з поліпептидних ланцюгів фібриногену утворює свою структуру. С-кінцеві фрагменти β – і γ-ланцюгів утворюють на кінцях молекули фібриногену глобули, які латерально зміщені від осі суперспирали (D-домен). Після спірального ділянки α-ланцюга загинаються, і їх С-кінцеві ділянки взаємодіють один з одним поблизу центру молекули (рис. 2.3).
В агрегації тромбоцитів фібриноген виконує роль містків, що зв’язують між собою активовані клітини. При активації на поверхні тромбоцитів відкриваються специфічні рецептори, що складаються з глікопротеїнів IIь-ІІІа, що взаємодіють з амінокислотними послідовностями RGD і HHLGGAKQAGDV, наявні в С-кінцевих областях α-ланцюга (залишки 572-574) і γ-ланцюга (залишки 400-411) фібриногену. Дані про значення залишків 572-574 у зв’язуванні з тромбоцитами суперечливі. Мабуть, провідна роль у взаємодії з тромбоцитами належить γ-ланцюгів фібриногену.
Полімеризація фібриногену починається після того, як в результаті відщеплення тромбіном N-кінцевого 16-членного фібрінопептіда А в α-ланцюга відкривається ділянку Gly-Pro-Arg, що взаємодіє з комплементарним ділянкою в С-кінцевій частині γ-ланцюга. Цього достатньо для того, щоб ініціювати процес самосборки протофібрілл, в яких периферичний D-домен однієї молекули взаємодіє з центральним E-доменом іншої молекули (рис. 2.4). Відщеплення від N-кінця Ββ-ланцюга 14-членного фібрінопептіда B і експозиція додаткової ділянки взаємодії, що містить послідовність Gly-His-Arg, значно прискорюють процес складання і латеральну асоціацію протофібрілл з утворенням великих вузлів фібрінових волокон. Галуження волокон з утворенням тривимірної фібринової сітки відбувається за участю С-кінцевих доменів α-ланцюгів і служить необхідним етапом формування міцного гелю. Механічна стабільність фібрину і його стійкість до лізису підвищуються, коли під дією фактора ХШа утворюються ковалентні зв’язки між суміжними мономерами фібрину в полімері. Спочатку між собою попарно зшиваються γ-ланцюга, а потім зшиваються α-ланцюга фібриногену з утворенням довгих полімерів.
Послідовність кожної з ланцюгів фібриногену кодується відповідним геном, однак їх значна гомологія свідчить про те, що виникли вони внаслідок дуплікації одного гена-попередника. Експресія трьох генів фібриногену координується, а збірка білку починається з Ββ-ланцюга. Аα-й Ββ-ланцюга фібриногену складаються з 610 і 461 амінокислотних залишків відповідно. γ-Ланцюг фібриногену має два варіанти. У плазмі крім основної форми, що складається з 411 залишків, присутній мінорна (~ 10%) форма, в якій в результаті альтернативного сплайсингу С-кінцевий тетрапептид замінений 20-членних пептидом. Фібриноген, що містить подовжену γ’-ланцюг, менш ефективно взаємодіє з тромбоцитами. Виявлені поліморфні ділянки в Аα-ланцюга – Thr / Ala312 і в Ββ-ланцюга – Arg / Lys448. У чоловіків, гомозиготних по Arg448, рівень фібриногену в крові нижче, ніж у гетерозиготних і гомозиготних по Lys448. Виявлено поліморфізм і в промоторної області Ββ-гена, контрольованої ІЛ-6. Це свідчить про те, що рівень фібриногену частково визначається генетично. Крім цього, різні варіанти фібриногену можуть відрізнятися за їх ролі в патогенезі атеротромбозу.
Фібриноген піддається множинної посттрансляционной модифікації, що полягає в Глікозилювання, фосфорилировании, сульфатами Tyr418,422 мінорних γ’-ланцюгів і гидроксилировании Pro31 Вβ-ланцюгів, що значно збільшує число можливих варіантів цього білка в організмі.
У Аα-ланцюга фібриногену виявлено дві ділянки фосфорилювання – Ser3 і Ser345. Фізіологічне значення фосфорилирования Ser3, який знаходиться в фібрінопептіда А, невідомо. Фосфорилювання по цій ділянці не впливає на швидкість відщеплення фібрінопептіда А in vitro. Інша ділянка фосфорилювання знаходиться поблизу області, яка бере участь у взаємодії молекул при полімеризації і зшиванні. За даними експериментів in vitro, ступінь фосфорилювання цієї ділянки впливає на структуру фібринового гелю. Дефосфорілірованний білок утворює більш товсті нитки при полімеризації. Ступінь фосфорилювання зростає в умовах, коли стимулюється синтез фібриногену. Це може свідчити про те, що початково фібриноген секретується в фосфорильованій формі і поступово дефосфорилюється фосфатазою крові. Фосфорілірованний фібриноген більш стійкий до протеолізу, ніж дефосфорілірованний.
Фібриноген пов’язує три іона Са2 + з високим (Kd ~ 1 ЦМ) і близько 10 з низьким (Kd ~ l мМ) спорідненістю. Ділянки високого спорідненості, гомологічні Са2 + – зв’язуючим центрам кальмодулина, знаходяться в С-кінцевій області γ-ланцюга фібриногену. Амінокислотні заміни в цій галузі призводять до порушення полімеризації фібрину. Са2 + зв’язується залишками сіалових кислот з низькою спорідненістю.
Молекула фібриногену містить чотири роздвоюється вуглеводні ланцюги, що утворюють N-глікозидний зв’язок з Asn52 і Asn364 γ – і β-ланцюгів відповідно. На кінцях вуглеводних ланцюгів можуть перебувати залишки сіалових кислот, які відіграють важливу роль у полімеризації фібрину. При отщеплении сіалових кислот швидкість полімеризації фібрину збільшується, а видалення всіх вуглеводних компонентів усуває вплив Са2 + на полімеризацію і призводить до збільшення латеральної агрегації фібрінових ниток. Збільшення вмісту сіалових кислот при захворюваннях, що супроводжуються підвищенням активності сіалілтрансферази, – одна з причин придбаної дісфібріногенеміі.
Дісфібріногенемія характеризується тим, що вміст білка в плазмі може бути близьким до норми, але деякі з його функцій порушені. Дефектні фібриногену позначають по найменуванню міста, в якому вони вперше були виявлені. До теперішнього часу описано більше 80 варіантів амінокислотних замін, які впливають на відщеплення фібрінопептіда, полімеризацію, взаємодія з тромбоцитами і еритроцитами, зшивання і руйнування фібрину.
Фібриноген – білок гострої фази; його рівень в плазмі може значно підвищуватися при багатьох захворюваннях. Синтез фібриногену стимулюється ІЛ-6. Концентрація фібриногену підвищується з віком, при порушеннях метаболізму (наприклад, при гіперліпідемії), куріння та прийомі пероральних контрацептивів. Для фібриногену характерні сезонні зміни концентрації з максимумом в зимові і мінімумом в літні місяці.
У проспективних дослідженнях показано, що з підвищенням рівня фібриногену збільшується ризик захворювань ССС. Хоча рівень фібриногену корелює з багатьма відомими факторами ризику захворювань ССС, дані ряду проспективних досліджень свідчать про те, що фібриноген може розглядатися як незалежний фактор ризику, значимість якого збільшується при поєднанні з гіперхолестеринемією і підвищенням систолічного артеріального тиску. Значимість фібриногену в патогенезі захворювань ССС може бути обумовлена тим, що цей білок визначає в’язкість плазми крові, підвищує агрегацію тромбоцитів і еритроцитів. Фібриноген накопичується в області атеросклеротичних бляшок, де після перетворення на фібрин стабілізує тромбоцитарний агрегати. Фібрин і продукти його руйнування стимулюють проліферацію ГМК і моноцитів, забезпечуючи матрикс для росту клітин і пов’язуючи тромбін, що володіє митогенной активністю.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)