Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

фактор фон Виллебранда ( ФВ ) ( / ˌ е ʌ п v ɪ л ɪ б г ɑː н т / ) представляет собой кровь гликопротеин участвует в гемостазе . Он недостаточен и / или дефектен при болезни фон Виллебранда и участвует во многих других заболеваниях, включая тромботическую тромбоцитопеническую пурпуру , синдром Хейде и , возможно, гемолитико-уремический синдром . [5]Предполагается, что повышенные уровни в плазме при многих сердечно-сосудистых, опухолевых заболеваниях и заболеваниях соединительной ткани возникают из-за неблагоприятных изменений эндотелия и могут прогнозировать повышенный риск тромбоза . [6]

Биохимия [ править ]

Синтез [ править ]

VWF представляет собой большой мультимерный гликопротеин, присутствующий в плазме крови и продуцируемый конститутивно в виде сверхбольшого VWF в эндотелии (в тельцах Вейбеля-Паладе ), мегакариоцитах (α-гранулы тромбоцитов ) и субэндотелиальной соединительной ткани . [5]

Структура [ править ]

Основной мономер VWF представляет собой белок из 2050 аминокислот . Каждый мономер содержит ряд определенных доменов с определенной функцией; элементы примечания: [5]

  • домен D '/ D3, который связывается с фактором VIII ( домен типа D фактора фон Виллебранда ). [7]
  • домен A1, который связывается с:
    • GPIb-рецептор тромбоцитов
    • гепарин
    • возможно коллаген
  • домен A2, который должен частично разворачиваться, чтобы открыть скрытый сайт расщепления для специфической протеазы ADAMTS13, которая инактивирует VWF, создавая мультимеры гораздо меньшего размера. На частичное разворачивание влияет сдвиговый поток в крови, связывание кальция и скопление соседнего с последовательностью «вицинального дисульфида» на С-конце А2-домена. [8] [9]
  • домен A3, который связывается с коллагеном ( домен фактора фон Виллебранда типа A )
  • домен C4, в котором мотив RGD связывается с интегрином тромбоцитов α IIb β 3, когда он активирован ( домен типа C фактора фон Виллебранда )
  • другие домены C, которые могут взаимодействовать в димерах ER: более крупный белок демонстрирует шесть бусинок (C- и C-подобных) доменов под крио-EM . [7]
  • домен « цистинового узла » (на С-конце белка), который VWF разделяет с тромбоцитарным фактором роста (PDGF), трансформирующим фактором роста -β (TGFβ) и β- хорионическим гонадотропином человека (βHCG, беременных) испытание славы). ( фактор фон Виллебранда домен типа C )

Затем мономеры N-гликозилируются , объединяются в димеры в эндоплазматическом ретикулуме и в мультимеры в аппарате Гольджи путем сшивания остатков цистеина через дисульфидные связи . Что касается гликозилирования, VWF является одним из немногих белков, несущих антигены системы группы крови ABO . [5] VWF, выходящие из Golgi, упакованы в органеллы хранения, тельца Weibel-Palade (WPB) в эндотелиальных клетках и α-гранулы в тромбоцитах. [10]

Мультимеры VWF могут быть чрезвычайно большими,> 20 000 кДа , и состоять из более чем 80 субъединиц по 250 кДа каждая. Работают только большие мультимеры. Некоторые продукты расщепления, возникающие в результате продукции VWF, также секретируются, но, вероятно, не выполняют никаких функций. [5]

Мономеры и мультимеры VWF.

Функция [ править ]

Взаимодействие VWF и GP1b alpha. Рецептор GP1b на поверхности тромбоцитов позволяет тромбоцитам связываться с VWF, который подвергается воздействию при повреждении сосудистой сети. Домен VWF A1 (желтый) взаимодействует с внеклеточным доменом GP1ba (синий).

Основная функция фактора фон Виллебранда - связывание с другими белками, в частности с фактором VIII , и он важен для адгезии тромбоцитов к участкам ран. [5] Это не фермент и, следовательно, не обладает каталитической активностью.

VWF связывается с рядом клеток и молекул. Наиболее важные из них: [5]

  • Фактор VIII связан с VWF, когда он неактивен в кровотоке; фактор VIII быстро разлагается, когда он не связан с VWF. Фактор VIII высвобождается из VWF под действием тромбина . В отсутствие VWF, фактор VIII имеет период полувыведения 1-2 часа; при переносе интактным VWF фактор VIII имеет период полувыведения 8-12 часов.
  • VWF связывается с коллагеном, например, когда коллаген обнажается под эндотелиальными клетками из-за повреждения кровеносного сосуда. Эндотелий также выделяет VWF, который образует дополнительные связи между гликопротеином Ib / IX / V тромбоцитов и фибриллами коллагена.
  • VWF связывается с gpIb тромбоцитов, когда он образует комплекс с gpIX и gpV ; это связывание происходит при любых обстоятельствах, но наиболее эффективно при высоком напряжении сдвига (т.е. при быстром кровотоке в узких кровеносных сосудах, см. ниже).
  • VWF связывается с другими рецепторами тромбоцитов, когда они активируются, например, тромбином (то есть, когда коагуляция стимулируется).

VWF играет важную роль в свертывании крови. Следовательно, дефицит или дисфункция VWF (болезнь фон Виллебранда) приводит к тенденции к кровотечению, которая наиболее очевидна в тканях, имеющих высокий сдвиг кровотока в узких сосудах. Исследования показывают, что при этих обстоятельствах VWF раскручивается, замедляя прохождение тромбоцитов. [5] Недавние исследования также показывают, что фактор фон Виллебранда участвует в формировании самих кровеносных сосудов , что объясняет, почему у некоторых людей с болезнью фон Виллебранда развиваются сосудистые мальформации (преимущественно в пищеварительном тракте ), которые могут чрезмерно кровоточить . [11]

Катаболизм [ править ]

Биологической пробой ( катаболизм ) ФВ в значительной степени опосредуется фермент ADAMTS13 (аббревиатура « в г isintegrin, как в х м etalloprotease с т hrombo с pondin не типом 1 мотива нет. 13 »). Это металлопротеиназа, которая расщепляет VWF между тирозином в положении 842 и метионином в положении 843 (или 1605–1606 гена) в домене A2. Это разбивает мультимеры на более мелкие единицы, которые расщепляются другими пептидазами . [12]

Период полувыведения vWF в плазме человека составляет около 16 часов; Вариация гликозилирования молекул vWF у разных людей приводит к большему диапазону от 4,2 до 26 часов. Клетки печени, а также макрофаги поглощают vWF для очистки через ASGPR и LRP1 . SIGLEC5 и CLEC4M также распознают vWF. [10]

Роль в болезни [ править ]

Наследственные или приобретенные дефекты VWF приводят к болезни фон Виллебранда (vWD), кровоточащему диатезу кожи и слизистых оболочек, вызывающему кровотечение из носа , меноррагию и желудочно-кишечное кровотечение . Точка, в которой происходит мутация, определяет тяжесть кровоточащего диатеза. Существует три типа (I, II и III), а тип II подразделяется на несколько подтипов. Лечение зависит от характера патологии и тяжести симптомов. [13] Большинство случаев vWD являются наследственными, но аномалии VWF могут быть приобретенными; стеноз аортального клапана , например, был связан с vWD типа IIA, вызываяжелудочно-кишечное кровотечение - ассоциация, известная как синдром Хейде . [14]

При тромботической тромбоцитопенической пурпуре (ТТП) и гемолитико-уремическом синдроме (ГУС) ADAMTS13 либо недостаточен, либо ингибируется антителами, направленными на фермент. Это приводит к уменьшению разрушения сверхбольших мультимеров VWF и микроангиопатической гемолитической анемии с отложением фибрина и тромбоцитов в мелких сосудах и некрозу капилляров. При ТТП наиболее очевидным поражением является мозг; в ГУС - почка. [15]

Более высокие уровни VWF чаще встречаются у людей, впервые перенесших ишемический инсульт (из-за свертывания крови). [16] ADAMTS13 не влияет на возникновение, и единственным значимым генетическим фактором является группа крови человека . Было обнаружено, что высокие уровни ФВ в плазме являются независимым предиктором большого кровотечения у пациентов с фибрилляцией предсердий, принимающих антикоагулянты . [17]

История [ править ]

VWF назван в честь Эрика Адольфа фон Виллебранда , финского врача, который в 1926 году впервые описал наследственное нарушение свертываемости крови в семьях с Аландских островов . Хотя фон Виллебранд не определил точную причину, он отличил болезнь фон Виллебранда (vWD) от гемофилии и других форм кровоточащего диатеза . [18]

В 1950-х годах было показано, что vWD вызывается дефицитом фактора плазмы (а не расстройством тромбоцитов), а в 1970-х годах был очищен белок VWF. [5] Harvey J. Weiss [19] и его коллеги разработали количественный анализ функции VWF, который до сих пор остается основой лабораторных исследований VWD. [20]

Взаимодействия [ править ]

Фактор фон Виллебранда взаимодействует с коллагеном типа I, альфа-1 . [21]

Недавно сообщалось, что сотрудничество и взаимодействие внутри факторов фон Виллебранда увеличивает вероятность адсорбции при первичном гемостазе. Такое взаимодействие подтверждается расчетом вероятности адсорбции протекающего VWF, когда он пересекает другой адсорбированный. Такое взаимодействие осуществляется в широком диапазоне скоростей сдвига. [22]

См. Также [ править ]

  • болезнь фон Виллебранда
  • Синдром Бернара-Сулье

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000110799 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000001930 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Б с д е е г ч я Sadler JE (1998). «Биохимия и генетика фактора фон Виллебранда» . Ежегодный обзор биохимии . 67 : 395–424. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.67.1.395 . PMID 9759493 . 
  6. ^ Шахиди, М (2017). «Тромбоз и фактор фон Виллебранда». Adv Exp Med Biol . Успехи экспериментальной медицины и биологии. 906 : 285–306. DOI : 10.1007 / 5584_2016_122 . ISBN 978-3-319-22107-6. PMID  27628010 .
  7. ^ а б Чжоу Ю.Ф., Энг Э.Т., Чжу Дж., Лу К., Вальц Т., Спрингер Т.А. (12 июля 2012 г.). «Последовательность и структура отношений внутри фактора фон Виллебранда» . Кровь . 120 (2): 449–58. DOI : 10.1182 / кровь-2012-01-405134 . PMC 3398765 . PMID 22490677 .  
  8. ^ Jakobi AJ, Mashaghi A, Tans SJ, Хейзинга EG. Кальций модулирует восприятие силы доменом фактора фон Виллебранда А2. Кровь. 2011 28 апреля, 117: 17 Nature Commun. 12 июля 2011 г .; 2: 385. [1]
  9. ^ Luken Б.М., Winn LY, Emsley J, Lane DA, Краули JT (июнь 2010). «Важность вицинальных цистеинов, C1669 и C1670, для функции домена фактора фон Виллебранда A2» . Кровь . 115 (23): 4910–3. DOI : 10.1182 / кровь-2009-12-257949 . PMC 2890177 . PMID 20354169 .  
  10. ^ a b Lenting PJ, Christophe OD, Denis CV (март 2015 г.). «Биосинтез фактора фон Виллебранда, секреция и очистка: соединение дальних концов» . Кровь . 125 (13): 2019–28. DOI : 10,1182 / кровь 2014-06-528406 . PMID 25712991 . S2CID 27785232 .  
  11. Randi AM, Laffan MA (январь 2017 г.). «Фактор фон Виллебранда и ангиогенез: основные и прикладные вопросы» (PDF) . Журнал тромбоза и гемостаза . 15 (1): 13–20. DOI : 10.1111 / jth.13551 . hdl : 10044/1/42796 . PMID 27778439 . S2CID 3490036 .   
  12. Леви Г.Г., Девиз Д.Г., Гинзбург Д. (июль 2005 г.). «АДАМЦ13 исполняется 3 года». Кровь . 106 (1): 11–7. DOI : 10.1182 / кровь-2004-10-4097 . PMID 15774620 . 
  13. ^ Sadler JE, Budde U, Eikenboom JC, Фавалоро Е.Ю., Хилл Ф., Холмберг л, Ingerslev Дж, Ли СА, Lillicrap D, Mannucci ПМ, Mazurier С, Мейер Д, Николс WL, Нисино М, Пике ИК, Rodeghiero F, Schneppenheim Р., Руджери З.М., Шривастава А., Монтгомери Р.Р., Федеричи А.Б. (октябрь 2006 г.). «Обновленная информация о патофизиологии и классификации болезни фон Виллебранда: отчет Подкомитета по фактору фон Виллебранда» . Журнал тромбоза и гемостаза . 4 (10): 2103–14. DOI : 10.1111 / j.1538-7836.2006.02146.x . PMID 16889557 . 
  14. Vincentelli A, Susen S, Le Tourneau T, Six I, Fabre O, Juthier F, Bauters A, Decoene C, Goudemand J, Prat A, Jude B (июль 2003 г.). «Приобретенный синдром фон Виллебранда при стенозе аорты» . Медицинский журнал Новой Англии . 349 (4): 343–9. DOI : 10.1056 / NEJMoa022831 . PMID 12878741 . S2CID 24314893 .  
  15. ^ Moake JL (январь 2004). «Фактор фон Виллебранда, ADAMTS-13 и тромботическая тромбоцитопеническая пурпура». Семинары по гематологии . 41 (1): 4–14. DOI : 10,1053 / j.seminhematol.2003.10.003 . PMID 14727254 . 
  16. ^ Denorme, F (2016). «Ось VWF-GPIb при ишемическом инсульте: уроки на животных моделях». Тромбоз и гемостаз . 116 (4): 597–604. DOI : 10.1160 / TH16-01-0036 . PMID 27029413 . 
  17. ^ Рольдан В, Р Marín, Muiña В, Торрегросе Ю.М., Ернандес-Ромеро Д, Вальдес М, Висенте В, Губа GY (июнь 2011 г.). «Уровни фактора Виллебранда в плазме являются независимым фактором риска нежелательных явлений, включая смертность и сильное кровотечение у пациентов с фибрилляцией предсердий, принимающих антикоагулянты» . Журнал Американского колледжа кардиологии . 57 (25): 2496–504. DOI : 10.1016 / j.jacc.2010.12.033 . PMID 21497043 . 
  18. ^ фон Виллебранд EA (1926). «Наследственная псевдогемофилия». Fin Läkaresällsk Handl (на шведском языке). 68 : 87–112.Воспроизведено в Von Willebrand EA (май 1999 г.). «Наследственная псевдогемофилия». Гемофилия . 5 (3): 223-31, обсуждение 222. DOI : 10,1046 / j.1365-2516.1999.00302.x . PMID 10444294 . S2CID 221750622 .  
  19. ^ Вайс, Харви Дж .; Хойер, Леон В. (14 декабря 1973 г.). «Фактор фон Виллебранда: диссоциация от прокоагулянтной активности антигемофильного фактора». Наука . 182 (4117): 1149–1151. Bibcode : 1973Sci ... 182.1149W . DOI : 10.1126 / science.182.4117.1149 . PMID 4127287 . S2CID 41340436 .  
  20. ^ Вайс, HJ; Роджерс, Дж; Бренд, H (1973). «Дефектная агрегация тромбоцитов, вызванная ристоцетином, при болезни фон Виллебранда и ее коррекция с помощью фактора VIII» . Журнал клинических исследований . 52 (11): 2697–707. DOI : 10.1172 / JCI107464 . PMC 302536 . PMID 4201262 .  
  21. ^ Pareti FI, Fujimura Y, Dent JA, Holland LZ, Циммерман TS, Ruggeri ZM (ноябрь 1986). «Выделение и характеристика домена связывания коллагена в человеческом факторе Виллебранда». Журнал биологической химии . 261 (32): 15310–5. PMID 3490481 . 
  22. ^ Хейдари M, Mehrbod M, Ejtehadi MR, Mofrad MR (август 2015). «Сотрудничество с факторами фон Виллебранда усиливает механизм адсорбции» . Журнал Королевского общества, Интерфейс . 12 (109): 20150334. DOI : 10.1098 / rsif.2015.0334 . PMC 4535404 . PMID 26179989 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись о дефиците фактора фон Виллебранда. Включает: болезнь фон Виллебранда типа 1, болезнь фон Виллебранда типа 2A, болезнь фон Виллебранда типа 2B, болезнь фон Виллебранда типа 2M, болезнь фон Виллебранда типа 2N, болезнь фон Виллебранда типа 3
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P04275 (фактор фон Виллебранда) в PDBe-KB .