Membranabhängige Interaktion von Faktor Xa und Prothrombin mit Faktor Va im Prothrombinase-Komplex

Because all three protein components of prothrombinase, factors (f) Xa and Va and prothrombin, bind to negatively charged membrane phospholipids, the exact role of the membrane in the prothrombinase reaction has not been fully understood. In this study, we prepared deletion derivatives of fXa and prothrombin in which both the Gla and first EGF-like domains of the protease (E2-fXa) as well as the Gla and both kringle domains of the substrate (prethrombin-2) had been deleted. The fVa-mediated catalytic activity of E2-fXa toward prethrombin-2 was analyzed in both the absence and presence of phospholipids composed of 80% phosphatidylcholine (PC) and 20% phosphatidylserine (PS). PCPS markedly accelerated the initial rate of prethrombin-2 activation by E2-fXa, with the cofactor exhibiting saturation only in the presence of phospholipids (apparent K(d) of approximately 60 nM). Competitive kinetic studies in the presence of the two exosite-1-specific ligands Tyr(63)-sulfated hirudin(54-65) and TM456 suggested that while both peptides are highly effective inhibitors of the fVa-mediated activation of prethrombin-2 by E2-fXa in the absence of PCPS, they are ineffective competitors in the presence of phospholipids. Since neither E2-fXa nor prethrombin-2 can interact with membranes, these results suggest that interaction of fVa with PCPS improves the affinity of the activation complex for proexosite-1 of the substrate. Direct binding studies employing OG(488)-EGR-labeled fXa and E2-fXa revealed that the interaction of the Gla domain of fXa with PCPS also induces conformational changes in the protease to facilitate its high-affinity interaction with fVa.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Untersucht wurden Deletionsderivate ohne Membraninteraktion: E2-fXa (ohne Gla- und erste EGF-ähnliche Domäne) und Prethrombin-2 (ohne Gla- und beide Kringle-Domänen). Phospholipide (80 % Phosphatidylcholin/20 % Phosphatidylserin) beschleunigten die fVa-vermittelte Aktivierung von Prethrombin-2 durch E2-fXa, mit Kofaktor-Sättigung nur bei Phospholipiden (scheinbares Kd etwa 60 nM). Die Exosite-1-Liganden Tyr(63)-sulfatiertes Hirudin(54-65) und TM456 hemmten ohne Phospholipide stark, mit ihnen nicht. Dies deutet darauf hin, dass die fVa-Interaktion mit Phospholipiden die Affinität zum Proexosite-1 erhöht; Bindungsstudien zeigten Konformationsänderungen der Protease durch die Gla-Domänen-Interaktion mit Phospholipiden.

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