凝血酶原
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凝血酶原 prothrombin
血液凝固因子之一。存在於血漿中，亦稱第Ⅱ因子。是凝血酶的前身物質，血漿中含量為10-15毫克/分升，分子量為68000的糖蛋白。糖的含量約佔11％，其中含有半乳糖、甘露糖、岩藻糖、氨基已糖、唾液酸。電泳上，它分布在α2-球蛋白部分，等電點為pH4.2。含於Cohn分帶Ⅲ/2之中。可被67％飽和的硫酸銨鹽析。可用BaSO4、MgSO4吸附。在機體內的半減期為23—36小時。它在凝血過程中變為凝血酶，其大部分可被消耗掉，殘存在血清中者在15％以下。凝血酶原生成於肝臟，生成時有維生素K參與。
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凝血酶原的組成
凝血酶原是由肝臟合成的維生素K依賴因子之一（其他有因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、蛋白C、蛋白S和骨－羧基谷氨酸蛋白質）。含579個胺基酸殘基的單鏈糖蛋白，分子量72，000.自N-末端起，有1個Gla區（1－40），2個環區（41－271）和1個催化區（271－579）。Gla區內含10個r-羧基谷氨酸殘基，主要功能為通過結合鈣離子與磷脂聯結。環區參與其與底物和輔因子間的相互作用，環區2可與FⅤa結合，並含有FⅩa的作用位點組氨酸205～精氨酸220.催化區包括激活區和絲氨酸蛋白酶區。在鈣離子、FⅤa和磷脂的參與下，凝血酶原被FⅩa激活。裂解部位為精氨酸271－蘇氨酸272，精氨酸320－異亮氨酸321.生成有酶活性的雙鏈結構的凝血酶。凝血酶原單獨在精氨酸320處裂解生成一個中間產物，進一步分別在精氨酸284和精氨酸155處裂解生成凝血酶和凝血酶原片段1及凝血酶原片段2.凝血酶由A鏈和B鏈經二硫鍵聯結組成，含308個胺基酸殘基，分子量36，000.A鏈含49個胺基酸殘基，又稱輕鏈，其功能不明。B鏈含259個胺基酸殘基，又稱重鏈，是酶活性所在的部位，凝血酶原催化區中的絲氨酸蛋白酶即在B鏈。絲氨酸蛋白酶區具有蛋白酶活性，含識別並裂解底物的部位，酶活性胺基酸為組氨酸363，天門冬氨酸419和絲氨酸525，該區精氨酸382－精氨酸393片段稱為陰離子結合部位，是凝血酶原與纖維蛋白原，血栓調節蛋白和水蛭素作用的部位。
凝血酶原的作用
凝血酶原在凝血機制中起著中心的作用。在激活的因子Ⅴ和由血小板或其他細胞提供的磷脂表面存在的條件下，被激活的因子Ⅹ激活形成凝血酶。凝血酶是一種蛋白水解酶，對多種凝血因子具有水解作用。凝血酶使纖維蛋白原轉變成纖維蛋白。另外還具有：⑴誘導血小板聚集；⑵激活ⅩⅢ因子；⑶使纖溶酶原轉變成纖溶酶，從而激活纖溶系統；⑷
激活由凝血酶激活的纖溶抑制物；⑸激活因子Ⅴ、Ⅷ、Ⅺ，生成更多的凝血酶；⑹激活蛋白C系統；⑺刺激傷口癒合。因而凝血酶原缺乏或結構異常使凝血酶導致凝血機制的異常。
凝血酶原的激活
凝血酶原(Ⅱ，prothrombin)是含582胺基酸殘基的酶原，被因子Xa在Arg－Thr及Arg－Ile處切開，切除N端274個胺基酸殘基，餘下308個胺基酸殘基分成A、B兩條肽鏈，由一個硫鍵相連，即為凝血酶(thrombin)。因子Va無酶活性，但可使Xa的活性增強350倍，加速凝血酶的生成。磷脂膠粒與酶(Xa)和底物(凝血酶原)之間借Ca＋＋作為橋相連。因凝血酶原肽鏈的N未端含有10個γ羧基谷氨酸殘基。相鄰的羧基可與Ca＋＋形成複合體。另一方面，Ca＋＋又可與磷脂中磷酸基結合，這樣使Xa和Va與凝血酶原接觸在一起，於是Xa將凝血酶原水解為凝血酶凝血酶原及因子Ⅶ、Ⅺ、Ⅹ均由肝合成，合成過程中需要維素K作為輔因子。缺乏Vitk則生成異常凝血酶原，只有正常活性的1?%。研究表明Vitk參與凝血酶原γ羧基谷氨酸的生成。Vitk參與羧基化的機理為：氫醌型Vitk在酶的催化下奪去γC上的一個質子，使γ-C呈陰離子，而和CO2結合。2，3環氧Vitk則在酶催化下被硫辛酸還原而重複利用，因而Vitk在此羧化反應中起輔酶的作用。
凝血酶原基因位於第11號染色體，基因長21kb，有14個外顯子和13個內含子，其mRNA為2kb.合成622個胺基酸的肽鏈，其中前導肽43個胺基酸，在分泌過程中裂解。雖然正常凝血酶原的核苷酸順序和胺基酸順序已經闡明，但其基因變異的研究沒有FⅧ和FⅨ深入。凝血酶原異常有鈣離子聯結部位的缺陷，FⅩa裂解的缺陷和生成凝血酶活性的缺陷。與FⅧ和FⅨ相似，發生在CpG二核苷酸序列的突變更多見，單個胺基酸的取代可以發生在影響被FⅩa裂解的部位，酶活性的部位以及鈣聯結部位。
遺傳性凝血酶原缺乏症
遺傳性凝血酶原缺乏症是一種罕見的凝血因子遺傳性缺陷。本病因功能正常的蛋白質合成降低所引起者又稱低凝血酶原血症，而異常蛋白質分子合成引起者稱為異常凝血酶原血症。前者交叉反應物質陰性，後者則陽性。目前認為異常凝血酶原血症的病例多於低凝血酶原血症。
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