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.
Резюме
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,...
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании с помощью мутагенеза методом аланинового замещения изучались заряженные остатки в петле 82–116 человеческого фактора Xa с целью проверки того, формируют ли они зависимый от фактора Va сайт узнавания протромбина в протромбиназном комплексе. Авторы обнаружили, что мутанты K96A и K109A показали в 5–10 раз сниженную каталитическую эффективность активации протромбина в отсутствие фактора Va, однако все мутанты проявляли нормальную активность в его присутствии; на основании этого сделан вывод, что Lys-96 функционирует как не зависящий от кофактора сайт узнавания субстрата, тогда как ни один из тестируемых остатков не выполняет зависимую от фактора Va роль. Данная работа имеет значение для гирудотерапии, поскольку фактор Xa генерирует тромбин — фермент, напрямую ингибируемый полученным из пиявок гирудином, — а выяснение механизмов сборки протромбиназы расширяет понимание каскада свёртывания крови, модуляция которого лежит в основе применения антикоагулянтов медицинской пиявки. Ключевое ограничение заключается в том, что данное исследование по фундаментальной биохимии не включает веществ, полученных из пиявок, и его связь с клинической гирудотерапией носит исключительно косвенный характер.
Цитирование
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
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 28, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.