【摘要】 该结构首次显示了凝血酶原fXa-fVa复合物的空间排列,并揭示了fVa的A2结构域如何沿着美唑凝血酶途径介导激活。

凝血级联的内在和外在途径汇聚到一个共同的步骤,其中包括酶因子Xa(fXa)、辅因子fVa、Ca21和磷脂的凝血酶原复合物将酶原凝血酶原激活为蛋白酶凝血酶。该反应需要在R271和R320两个位点进行切割,分别产生中间体凝血酶原2和美唑凝血酶。这些对止血至关重要的相互作用的分子基础仍然难以捉摸。Eliza A. Ruben等人[1]的研究中解决了fVa-fXa复合物的两个低温电子显微镜(cryo-EM)结构,一个在5.3-Å分辨率下游离在纳米盘上,另一个在接近原子4.1-Å的分辨率下与凝血酶原结合。在凝血酶原fVa–fXa复合物中,fXa和凝血酶原的Gla结构域与fVa的C1和C2结构域在一个平面上对齐,以与膜相互作用。凝血酶原和fXa以弯曲构象从该平面出现,使它们的蛋白酶结构域相对于fVa的A2结构域彼此接触。A2结构域的672ESTVMATRKMHDREDEPEE691片段与fXa的蛋白酶结构域闭合,类似于活性位点的盖到盖的定向。696YDYQNRL702片段与凝血酶原结合,并通过将R271与D697螯合并将R320导向fXa的活性位点来建立激活途径。fV和fVa35的低温电子显微镜(cryo-EM)结构揭示了辅因子的分子组织,包括难以捉摸的A2结构域外壳凝血酶原和fXa结合的表位。这些研究为以近原子(4.1-Å)分辨率解决凝血酶原-凝血酶原酶复合物的冷冻电镜结构奠定了基础。该结构首次显示了凝血酶原fXa-fVa复合物的空间排列,并揭示了fVa的A2结构域如何沿着美唑凝血酶途径介导激活。冷冻EM结构提供了凝血酶原沿着美唑凝血酶途径活化的分子视图,并提出了在替代R271位点切割的机制。

[1] Eliza A. Ruben, Brock Summers, Michael J. Rau, James A. J. Fitzpatrick, Enrico Di Cera; Cryo-EM structure of the prothrombin-prothrombinase complex. Blood 2022; 139 (24): 3463–3473. doi: https://doi.org/10.1182/blood.2022015807.

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