Trombin

(Preusmjereno sa Protrombin)

Trombin (EC 3.4.21.5, fibrinogenaza, trombaza, trombofort, trombin-C, tropostazin, aktivirani faktor zgrušavanja krvi II, faktor zgrušavanja krvi IIa, faktor IIa, E-trombin, beta-trombin, gama-trombin) jest serin-proteaza, enzim koji je kod ljudi kodiran genom F2 sa hromosoma 11.[5][6] Protrombin (faktor zgrušavanja II) se proteolitski cijepa kako bi se formirao trombin u proces zgrušavanja. Trombin zauzvrat djeluje kao serinska proteaza koja pretvara rastvorljivi fibrinogen u netopive niti fibrina, katalizirajući i mnoge druge reakcije povezane sa koagulacijom.

Trombin
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

1A2C, 1A3B, 1A3E, 1ABI, 1ABJ, 1AD8, 1AE8, 1AI8, 1AIX, 1AWF, 1AWH, 1AY6, 1B5G, 1B7X, 1BA8, 1BB0, 1BCU, 1BHX, 1BMM, 1BMN, 1BTH, 1C1U, 1C1V, 1C1W, 1C4U, 1C4V, 1C4Y, 1C5L, 1C5N, 1C5O, 1CA8, 1D3D, 1D3P, 1D3Q, 1D3T, 1D4P, 1D6W, 1D9I, 1DE7, 1DIT, 1DM4, 1DOJ, 1DWB, 1DWC, 1DWD, 1DX5, 1E0F, 1EB1, 1EOJ, 1EOL, 1FPC, 1G30, 1G32, 1G37, 1GHV, 1GHW, 1GHX, 1GHY, 1GJ4, 1GJ5, 1H8D, 1H8I, 1HAI, 1HAO, 1HAP, 1HBT, 1HLT, 1HUT, 1HXE, 1HXF, 1IHS, 1JMO, 1JOU, 1JWT, 1K21, 1K22, 1KTS, 1KTT, 1LHC, 1LHD, 1LHE, 1LHF, 1LHG, 1MH0, 1MU6, 1MU8, 1MUE, 1NM6, 1NRN, 1NRO, 1NRP, 1NRQ, 1NRR, 1NRS, 1NT1, 1NU7, 1NU9, 1NY2, 1NZQ, 1O0D, 1O2G, 1O5G, 1OOK, 1OYT, 1P8V, 1PPB, 1QBV, 1QHR, 1QJ1, 1QJ6, 1QJ7, 1QUR, 1RD3, 1RIW, 1SB1, 1SFQ, 1SG8, 1SGI, 1SHH, 1SL3, 1SR5, 1T4U, 1T4V, 1TA2, 1TA6, 1TB6, 1THP, 1THR, 1THS, 1TMB, 1TMU, 1TOM, 1TQ0, 1TQ7, 1TWX, 1UVS, 1VR1, 1VZQ, 1W7G, 1WAY, 1WBG, 1XM1, 1XMN, 1YPE, 1YPG, 1YPJ, 1YPK, 1YPL, 1YPM, 1Z71, 1Z8I, 1Z8J, 1ZGI, 1ZGV, 1ZRB, 2A0Q, 2A2X, 2A45, 2AFQ, 2ANK, 2ANM, 2B5T, 2BDY, 2BVR, 2BVS, 2BVX, 2BXT, 2BXU, 2C8Y, 2FEQ, 2FES, 2GDE, 2GP9, 2H9T, 2HGT, 2HNT, 2HPP, 2HPQ, 2HWL, 2JH0, 2JH6, 2OD3, 2PGB, 2PGQ, 2PW8, 2R2M, 2THF, 2ZFQ, 2ZFR, 2ZG0, 2ZHE, 2ZHF, 2ZHW, 2ZI2, 2ZIQ, 2ZNK, 2ZO3, 3B23, 3B9F, 3BEF, 3BEI, 3BF6, 3BIU, 3BIV, 3BV9, 3C1K, 3C27, 3D49, 3DA9, 3DD2, 3DT0, 3DUX, 3E6P, 3EE0, 3EQ0, 3F68, 3GIC, 3GIS, 3HAT, 3HKJ, 3HTC, 3JZ2, 3LDX, 3LU9, 3NXP, 3P17, 3P6Z, 3P70, 3PO1, 3QGN, 3QLP, 3QTO, 3QTV, 3QWC, 3QX5, 3R3G, 3RLW, 3RLY, 3RM0, 3RM2, 3RML, 3RMM, 3RMN, 3RMO, 3S7H, 3S7K, 3SHA, 3SHC, 3SI3, 3SI4, 3SQE, 3SQH, 3SV2, 3T5F, 3TU7, 3U69, 3U8O, 3U8R, 3U8T, 3U98, 3U9A, 3UTU, 3UWJ, 3VXE, 3VXF, 4BAH, 4BAK, 4BAM, 4BAN, 4BAO, 4BAQ, 4BOH, 4DIH, 4DII, 4DT7, 4DY7, 4E05, 4E06, 4E7R, 4H6S, 4H6T, 4HFP, 4HTC, 4THN, 5GDS, 7KME, 8KME, 1A46, 1A4W, 1A5G, 1A61, 1AFE, 1AHT, 1DWE, 1FPH, 1HAG, 1HAH, 1HDT, 1HGT, 1IHT, 1NO9, 1TBZ, 1TMT, 1UMA, 2C8W, 2C8X, 2C8Z, 2C90, 2C93, 2CF8, 2CF9, 2CN0, 2JH5, 2PKS, 2UUF, 2UUJ, 2UUK, 2V3H, 2V3O, 2ZC9, 2ZDA, 2ZDV, 2ZF0, 2ZFF, 2ZFP, 2ZGB, 2ZGX, 2ZHQ, 3DHK, 3EGK, 3JZ1, 3K65, 3PMH, 3QDZ, 4AX9, 4AYV, 4AYY, 4AZ2, 4CH2, 4CH8, 4HZH, 4I7Y, 4LOY, 4LXB, 4LZ1, 4LZ4, 4MLF, 4N3L, 4NZE, 4NZQ, 4O03, 4RKJ, 4RKO, 4RN6, 4YES, 4UD9, 4UDW, 4UE7, 4UEH, 5AF9, 5AFY, 5AFZ, 5AHG, 5CMX, 4UFD, 5EDM, 5E8E, 5EDK, 4UFE, 4UFG, 4UFF, 5A2M, 5JDU

Identifikatori
AliasiF2
Vanjski ID-jeviOMIM: 176930 MGI: 88380 HomoloGene: 426 GeneCards: F2
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 11 (čovjek)
Hrom.Hromosom 11 (čovjek)[1]
Hromosom 11 (čovjek)
Genomska lokacija za Trombin
Genomska lokacija za Trombin
Bend11p11.2Početak46,719,196 bp[1]
Kraj46,739,506 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 2 (miš)
Hrom.Hromosom 2 (miš)[2]
Hromosom 2 (miš)
Genomska lokacija za Trombin
Genomska lokacija za Trombin
Bend2 E1|2 50.63 cMPočetak91,455,665 bp[2]
Kraj91,466,759 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije
Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija calcium ion binding
signaling receptor binding
GO:0070122 peptidase activity
hydrolase activity
growth factor activity
serine-type peptidase activity
thrombospondin receptor activity
GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine
serine-type endopeptidase activity
lipopolysaccharide binding
heparin binding
GO:0010577 enzyme activator activity
Ćelijska komponenta Egzosom
blood microparticle
endoplasmic reticulum lumen
Golgi lumen
ćelijska membrana
extracellular region
Vanćelijsko
external side of plasma membrane
collagen-containing extracellular matrix
Biološki proces blood coagulation, intrinsic pathway
regulation of blood coagulation
positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling
positive regulation of collagen biosynthetic process
multicellular organism development
peptidyl-glutamic acid carboxylation
acute-phase response
positive regulation of reactive oxygen species metabolic process
endoplasmic reticulum to Golgi vesicle-mediated transport
positive regulation of cell growth
cell surface receptor signaling pathway
Regulacija ekspresije gena
positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol
positive regulation of cell population proliferation
leukocyte migration
negative regulation of fibrinolysis
positive regulation of blood coagulation
regulation of cytosolic calcium ion concentration
response to wounding
signal peptide processing
positive regulation of phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway
regulation of cell shape
Hemostaza
negative regulation of proteolysis
negative regulation of platelet activation
negative regulation of astrocyte differentiation
positive regulation of protein phosphorylation
Fibrinoliza
Koagulacija (krv)
Proteoliza
platelet activation
positive regulation of protein localization to nucleus
positive regulation of lipid kinase activity
regulation of complement activation
antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide
negative regulation of cytokine production involved in inflammatory response
regulation of signaling receptor activity
G protein-coupled receptor signaling pathway
positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT
blood coagulation, fibrin clot formation
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_000506
NM_001311257

NM_010168

RefSeq (bjelančevina)

NP_000497

NP_034298

Lokacija (UCSC)Chr 11: 46.72 – 46.74 MbChr 2: 91.46 – 91.47 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Struktura

uredi
 
Sidrenje goveđeg protrombina na membranu kroz njegov Gla domen.[7]

Molekulska težina protrombina je približno 72.000 Da. Katalitski domen se oslobađa iz protrombinskog fragmenta 1.2, kako bi se stvorio aktivni enzim trombin, koji ima molekulsku težinu od 36.000 Da. Strukturno, član je velikog PA-klana proteaza.

Protrombin se sastoji od četiri domena; N-terminal Gla domen, dva Kringelova domen]]a i C-terminalni tripsinu-sličan domen serin-proteaza. Faktor Xa sa faktorom V kao kofaktorom dovodi do cijepanja Gla i dva Kringleova domena (formirajući zajedno fragment nazvan fragment 1.2) i ostavlja trombin, koji se sastoji isključivo od domen serinske proteaze.[8]

Kao što je slučaj sa svim serin-proteazama, protrombin se pretvara u aktivni trombin proteolizom unutrašnje peptidne veze, izlažući novi N-terminalni Ile-NH3. Historijski model aktivacije serinskih proteaza uključuje inserciju ovog novoformiranog N-kraja teškog lanca u β-barelsko podsticanje ispravne konformacije katalitskih ostataka.[9] Za razliku od kristalnih struktura aktivnog trombina, studije masene spektrometrije razmjene vodika i deuterija pokazuju da se ovaj N-terminalni Ile-NH3 ne ubacuje u β-barel u apo obliku trombina. Međutim, čini se da vezivanje aktivnog fragmenta trombomodulina alosterno promoviše aktivnu konformaciju trombina insercijom ovog N-terminalnog regiona.[10]

Gen za trombin (protrombin) nalazi se na hromosomu 11, regija p11-q12.[5]

Procjenjuje se da u svijetu postoji oko 30 ljudi kojima je dijagnosticiran urođeni oblik nedostatka faktora II,[11] koji ne treba brkati sa mutacijom protrombin G20210A, koja se također naziva mutacijom faktora II. Prothrombin G20210A je urođen.[12]

Protrombin G20210A obično nije praćen drugim mutacijama faktora (tj. najčešći je faktora V Leiden). Gen može biti naslijeđen heterozigotno (1 par), ili mnogo rjeđe, homozigotno (2 para), i nije povezan sa spolom ili krvnom grupom. Homozigotne mutacije povećavaju rizik od tromboze više od heterozigotnih mutacija, ali relativno povećan rizik nije dobro dokumentiran. Ostali potencijalni rizici za trombozu, kao što su oralni kontraceptivi mogu biti dodatni. Prethodno prijavljeni odnos upalne bolesti crijeva (tj. Crohnova bolest ili ulcerozni kolitis) i mutacije protrombina G20210A ili faktor V Leidenove mutacije je suprotstavljen istraživanjima.[13]

Aminokiselinska sekvenca

uredi

Dužina polipeptidnog lanca je 622 aminokiseline, a molekulska težina 70.037 Da.

1020304050
MAHVRGLQLPGCLALAALCSLVHSQHVFLAPQQARSLLQRVRRANTFLEE
VRKGNLERECVEETCSYEEAFEALESSTATDVFWAKYTACETARTPRDKL
AACLEGNCAEGLGTNYRGHVNITRSGIECQLWRSRYPHKPEINSTTHPGA
DLQENFCRNPDSSTTGPWCYTTDPTVRRQECSIPVCGQDQVTVAMTPRSE
GSSVNLSPPLEQCVPDRGQQYQGRLAVTTHGLPCLAWASAQAKALSKHQD
FNSAVQLVENFCRNPDGDEEGVWCYVAGKPGDFGYCDLNYCEEAVEEETG
DGLDEDSDRAIEGRTATSEYQTFFNPRTFGSGEADCGLRPLFEKKSLEDK
TERELLESYIDGRIVEGSDAEIGMSPWQVMLFRKSPQELLCGASLISDRW
VLTAAHCLLYPPWDKNFTENDLLVRIGKHSRTRYERNIEKISMLEKIYIH
PRYNWRENLDRDIALMKLKKPVAFSDYIHPVCLPDRETAASLLQAGYKGR
VTGWGNLKETWTANVGKGQPSVLQVVNLPIVERPVCKDSTRIRITDNMFC
AGYKPDEGKRGDACEGDSGGPFVMKSPFNNRWYQMGIVSWGEGCDRDGKY
GFYTHVFRLKKWIQKVIDQFGE

Sinteza

uredi

Trombin se proizvodi enzimskim cijepanjem dva mjesta na protrombinu aktiviranim faktorom X (Xa). Aktivnost faktora Xa je znatno poboljšana vezivanjem za aktivirani faktor V (Va), nazvan protrobinazni kompleks. Protrombin se proizvodi u jetri i kotranslacijski modificira u reakciji ovisnoj o vitaminu K koja pretvara 10-12 glutaminskih kiselina na N-kraju molekule u gama-karboksiglutaminsku kiselinu (Gla).[14] U prisustvu kalcija, Gla ostaci pospešuju vezivanje protrombina za fosfolipidne dvoslojeve. Nedostatak vitamina K ili primjena antikoagulansa varfarina inhibira proizvodnju ostataka gama-karboksiglutaminske kiseline, usporavajući aktivaciju koagulacijske kaskade.

Kod odraslih ljudi, normalan nivo aktivnosti antitrombina u krvi je izmjeren na oko 1,1 jedinica/mL. Nivo trombina u novorođenčadi se stalno povećava nakon rođenja, kako bi dostigao normalne nivoe kod odraslih, od nivoa od oko 0,5 jedinica/ml 1 dan nakon rođenja, do nivoa od oko 0,9 jedinica/ml nakon 6 mjeseci života.[15]

Klinički značaj

uredi

Aktivacija protrombina je ključna u fiziološkoj i patološkoj koagulaciji. Opisane su različite rijetke bolesti koje uključuju protrombin (npr. hipoprotrombinemija). Antiprotrombinska antitela u autoimunskoj bolesti može biti faktor u formiranju lupus-antikoagulansa (također poznatog kao antifosfolipidni sindrom). Hiperprotrombinemija može biti uzrokovana mutacijom G20210A.

Trombin, snažan vazokonstriktor i mitogen, uključeni su kao glavni faktori u vazospazamu nakon subarahnoidalnog krvarenja. Krv iz rupture moždane aneurizme zgrušava se oko cerebralnih arterija, oslobađajući trombin. Ovo može izazvati akutno i produženo sužavanje krvnog suda, što može dovesti do cerebralne ishemije i infarkta (moždani udar).

Osim ključne uloge u dinamičkom procesu stvaranja tromba, trombin ima izražen proupalni karakter, koji može uticati na nastanak i napredovanje ateroskleroze. Djelujući preko svojih specifičnih receptora na ćelijskoj membrani (receptora aktiviranih proteazom: PAR-1, PAR-3 i PAR-4), koji su obilno eksprimirani u svim sastojcima zidova arterijskih sudova , trombin ima potencijal da ispoljava proaterogeno djelovanje kao što su upala, regrutacija leukocita u aterosklerotski plak, pojačani oksidativni stres, migracija i proliferacija vaskularnih glatkih mišićnih ćelija, apoptoza i angiogeneza.[16][17][18]

Trombin je uključen u fiziologiju krvnih ugruška. Njegovo prisustvo ukazuje na postojanje ugruška. U 2013. godini razvijen je sistem za detekciju prisustva trombina kod miševa. Kombinira peptidom obložen gvožđe-oksid povezan sa "reporterskim hemikalijama". Kada se peptid veže za molekulu trombina, oslobađa se reporter i pojavljuje u urinu, gdje se može otkriti. Testiranje na ljudima nije sprovedeno.[19]

Također pogledajte

uredi

Reference

uredi
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000180210 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000027249 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b Royle NJ, Irwin DM, Koschinsky ML, MacGillivray RT, Hamerton JL (maj 1987). "Human genes encoding prothrombin and ceruloplasmin map to 11p11-q12 and 3q21-24, respectively". Somatic Cell and Molecular Genetics. 13 (3): 285–92. doi:10.1007/BF01535211. PMID 3474786. S2CID 45686258.
  6. ^ Degen SJ, Davie EW (septembar 1987). "Nucleotide sequence of the gene for human prothrombin". Biochemistry. 26 (19): 6165–77. doi:10.1021/bi00393a033. PMID 2825773.
  7. ^ PDB 1nl2; Huang M, Rigby AC, Morelli X, Grant MA, Huang G, Furie B, Seaton B, Furie BC (septembar 2003). "Structural basis of membrane binding by Gla domains of vitamin K-dependent proteins". Nature Structural Biology. 10 (9): 751–6. doi:10.1038/nsb971. PMID 12923575. S2CID 7751100.
  8. ^ Davie EW, Kulman JD (april 2006). "An overview of the structure and function of thrombin". Seminars in Thrombosis and Hemostasis. 32 Suppl 1: 3–15. doi:10.1055/s-2006-939550. PMID 16673262.
  9. ^ Huber R, Bode W (1. 3. 1978). "Structural basis of the activation and action of trypsin". Accounts of Chemical Research. 11 (3): 114–122. doi:10.1021/ar50123a006. ISSN 0001-4842.
  10. ^ Handley LD, Treuheit NA, Venkatesh VJ, Komives EA (novembar 2015). "Thrombomodulin Binding Selects the Catalytically Active Form of Thrombin". Biochemistry. 54 (43): 6650–8. doi:10.1021/acs.biochem.5b00825. PMC 4697735. PMID 26468766.
  11. ^ Degen SJ, McDowell SA, Sparks LM, Scharrer I (februar 1995). "Prothrombin Frankfurt: a dysfunctional prothrombin characterized by substitution of Glu-466 by Ala". Thrombosis and Haemostasis. 73 (2): 203–9. doi:10.1055/s-0038-1653751. PMID 7792730.
  12. ^ Varga EA, Moll S (juli 2004). "Cardiology patient pages. Prothrombin 20210 mutation (factor II mutation)". Circulation. 110 (3): e15–8. doi:10.1161/01.CIR.0000135582.53444.87. PMID 15262854.
  13. ^ Bernstein CN, Sargent M, Vos HL, Rosendaal FR (februar 2007). "Mutations in clotting factors and inflammatory bowel disease". The American Journal of Gastroenterology. 102 (2): 338–43. doi:10.1111/j.1572-0241.2006.00974.x. PMID 17156138. S2CID 19895315.
  14. ^ Knorre DG, Kudryashova NV, Godovikova TS (oktobar 2009). "Chemical and functional aspects of posttranslational modification of proteins". Acta Naturae. 1 (3): 29–51. doi:10.32607/20758251-2009-1-3-29-51. PMC 3347534. PMID 22649613.
  15. ^ Andrew M, Paes B, Milner R, Johnston M, Mitchell L, Tollefsen DM, Powers P (juli 1987). "Development of the human coagulation system in the full-term infant". Blood. 70 (1): 165–72. doi:10.1182/blood.V70.1.165.165. PMID 3593964.
  16. ^ Borissoff JI, Spronk HM, Heeneman S, ten Cate H (juni 2009). "Is thrombin a key player in the 'coagulation-atherogenesis' maze?". Cardiovascular Research. 82 (3): 392–403. doi:10.1093/cvr/cvp066. PMID 19228706.
  17. ^ Borissoff JI, Heeneman S, Kilinç E, Kassák P, Van Oerle R, Winckers K, Govers-Riemslag JW, Hamulyák K, Hackeng TM, Daemen MJ, ten Cate H, Spronk HM (august 2010). "Early atherosclerosis exhibits an enhanced procoagulant state". Circulation. 122 (8): 821–30. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.109.907121. PMID 20697022.
  18. ^ Borissoff JI, Spronk HM, ten Cate H (maj 2011). "The hemostatic system as a modulator of atherosclerosis". The New England Journal of Medicine. 364 (18): 1746–60. doi:10.1056/NEJMra1011670. PMID 21542745.
  19. ^ Economist (5. 11. 2013). "Nanomedicine: Particle physiology". The Economist. Pristupljeno 15. 12. 2013.

Dopunska literatura

uredi

Vanjski linkovi

uredi