Functional mapping of charged residues of the 82-116 sequence in factor Xa: evidence that lysine 96 is a factor Va independent recognition site for prothrombin in the prothrombinase complex.
Research article published in Biochemistry (2005)
Abstract
It has been hypothesized that two antiparallel structures comprised of residues 82-91 and 102-116 in factor Xa (fXa) may harbor a factor Va- (fVa-) dependent prothrombin recognition site in the prothrombinase complex. There are 11 charged residues in the 82-116 loop of human fXa (Glu-84, Glu-86, Lys-90, Arg-93, Lys-96, Glu-97, Asp-100, Asp-102, Arg-107, Lys-109, and Arg-115). With the exception of Glu-84, which did not express, and Asp-102, which is a catalytic residue, we expressed the Ala substitution mutants of all other residues and evaluated their proteolytic and amidolytic activities in both the absence and presence of fVa. K96A and K109A activated prothrombin with 5-10-fold impaired catalytic efficiency in the absence of fVa. All mutants, however, exhibited normal activity toward the substrate in the presence of fVa. K109A also exhibited impaired amidolytic activity and affinity for Na(+); however, both fVa and higher Na(+) restored the catalytic defect caused by the mutation. Analysis of the X-ray crystal structure of fXa indicated that Glu-84 may interact by a salt bridge with Lys-109, explaining the lack of expression of E84A and the lower activity of K109A in the absence of fVa. These results suggest that none of the residues under study is a fVa-dependent recognition site for prothrombin in the prothrombinase complex; however, Lys-96 is a recognition site for the substrate independent of the cofactor. Moreover, the 82-116 loop is energetically linked to fVa and Na(+) binding sites of the protease.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
It has been hypothesized that two antiparallel structures comprised of residues 82-91 and 102-116 in factor Xa (fXa) may harbor a factor Va- (fVa-) dependent prothrombin recognition site in the prothrombinase complex. There are 11 charged residues in the 82-116 loop of human fXa (Glu-84, Glu-86,...
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie verwendete Alanin-Substitutionsmutagenese, um geladene Reste in der 82–116-Schleife des menschlichen Faktors Xa zu untersuchen und zu prüfen, ob sie eine Faktor-Va-abhängige Prothrombin-Erkennungsstelle im Prothrombinase-Komplex bilden. Die Autoren fanden heraus, dass K96A und K109A eine 5–10-fach verringerte katalytische Effizienz für die Prothrombin-Aktivierung in Abwesenheit von Faktor Va zeigten, während alle Mutanten in dessen Gegenwart normale Aktivität aufwiesen, und schlussfolgerten, dass Lys-96 als Kofaktor-unabhängige Substraterkennungsstelle fungiert, während keiner der untersuchten Reste eine Faktor-Va-abhängige Rolle spielt. Diese Arbeit ist für die Hirudotherapie relevant, da Faktor Xa Thrombin erzeugt – das Enzym, das direkt durch das aus Blutegeln stammende Hirudin gehemmt wird – und die Aufklärung der Prothrombinase-Assemblierung das Verständnis der Gerinnungskaskade voranbringt, die durch Antikoagulanzien medizinischer Blutegel moduliert werden soll. Die wesentliche Einschränkung besteht darin, dass diese biochemische Grundlagenstudie keine aus Blutegeln stammenden Substanzen einbezieht und ihre Verbindung zur klinischen Blutegeltherapie ausschließlich indirekt ist.
Zitation
Functional mapping of charged residues of the 82-116 sequence in factor Xa: evidence that lysine 96 is a factor Va independent recognition site for prothrombin in the prothrombinase complex.
Manithody et al. · Biochemistry, 2005
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 28, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026