纖溶酶
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纖溶酶(plasmin)是指能專一降解纖維蛋白凝膠的蛋白水解酶,是纖溶系統中的一個重要組份。體內凝血和纖溶兩系統是相互依存緊密相聯的。機體一旦產生凝血反應,也幾乎同時激活了纖溶系統,使體內多餘的血栓移去,並通過負反饋效應使體內纖維蛋白原的水平降低,從而避免纖維蛋白的過多凝聚。
目錄 |
纖溶酶作用
1、降解纖維蛋白和纖維蛋白原
2、水解多種凝血因子(Ⅱ.Ⅴ.Ⅶ.Ⅷ.Ⅹ.Ⅺ)
3、使纖溶酶原轉變為纖溶酶
4、水解補體等
三、纖溶過程
整個纖溶過程包括兩部分,即纖溶酶原的激活及纖維蛋白或纖維蛋白原的降解。
1、纖溶酶原的激活
纖溶酶原有內源性及外源性兩條激活途徑。①內源性激活:指血液中存在有能使纖溶酶原激活的活化因子,它可能來自靜脈或微靜脈的內皮細胞,其活性在上肢靜脈較之下肢靜脈高,這是下肢靜脈血栓比上肢靜脈多的原因之一。此外在血液中還存在一種活化因子原,當機體的凝血反應一旦被啟動,激活的凝血因子之一——凝血因子Ⅺ除參與自身的凝血系統外,也同時激活了此活化因子原,後者再進一步激活纖溶酶原。血液中的活化因子原極易被纖維蛋白凝塊所吸附,從而有利於血栓的溶解。②外源性激活:是通過組織活化因子而實現的,此活化因子在子宮、卵巢、腎臟及肺組織中含量尤其豐富。惡性腫瘤初期的分化細胞,胎兒發育期的分化細胞,也能釋放大量活化因子。此外活化因子也存在於尿、唾液、乳汁、膽汁及前列腺等分泌液中,特別是尿中的活化因子,稱之為尿激酶,分子量 54 000,此酶已高度純化,是纖溶酶原活化因子中研究得最多的。某些細菌也能產生活化因子,如鏈球菌所分泌的鏈激酶。尿激酶與鏈激酶都是有效的抗血栓藥物。
纖溶酶原的一級結構已全部闡明,是一條含 790個胺基酸殘基的肽鏈,N末端為谷氨酸。尿激酶可按兩條不同途徑激活纖溶酶原(圖1):①尿激酶專一裂解殘基Arg-Val(560~561)間肽鍵,使激活成N末端為谷氨酸的纖溶酶,後者又自身裂解,作用於N端附近的肽鍵Lys-Lys(77~78)或Lys-Val(78~79),並釋放出相應的肽段,最後形成N末端為Lys或Val的纖溶酶,此激活途徑較為緩慢;②體內少量形成的纖溶酶,先使酶原降解,自N端除去77或78個胺基酸殘基的肽段,形成N末端為Lys或Val的纖溶酶原,此時由於構象上的變化,較之完整的纖溶酶原更易被尿激酶所激活,最後也同樣形成N末端為Lys或Val的纖溶酶。
鏈激酶對纖溶酶原的激活則屬於接觸激活。鏈激酶本身並不是一個酶,而是一個分子量為 47 000的蛋白質,它與纖溶酶原結合後形成一個等克分子比的複合物,使複合物中纖溶酶原的構象發生變化,並顯示出活化因子的活力,自身催化其餘游離的纖溶酶原,使之轉變為纖溶酶。
激活後的纖溶酶形成兩條由兩對二硫鍵連結的肽鏈。輕鏈為原肽鏈的 C端部分,共含 230個胺基酸殘基,其結構類似於胰蛋白酶,酶的活性部位即位於輕鏈。重鏈的N末端為賴氨酸或纈氨酸,C末端即為激活時肽鍵裂解處的精氨酸。此重鏈部分的結構與凝血酶原N端的A及S-肽段非常類似,系由5個相似環狀結構組成,同樣稱為「環餅」結構(圖 2)。 5個環狀結構很可相連接能都是同一基因重複表達產生的。環餅結構的特殊性有何功能意義,尚不清楚,有人認為體內纖維蛋白凝膠對纖溶酶的吸附很可能與此結構有關。
人血漿α2-球蛋白中含有專一抑制纖溶酶的抑制劑,稱之為α2-纖溶酶抑制劑(α2-PI),它對纖溶酶有很強的親合力,能瞬時形成複合物而使酶失活。此外血漿中的α2巨球蛋白及α1-抗胰蛋白酶在一定程度上也能抑制纖溶酶,但它們僅在有過量纖溶酶而α2-PI又不足的情況下才發揮作用。
2、纖維蛋白的降解
纖溶酶在逐步降解纖維蛋白時,釋放出5個相應的降解碎片A、B、C、D、E。A、B、C為小分子,D、E為大分子。D、E兩片段的分子量分別為80 000及 48 000。片段D以克分子量計算約是片段E的二倍,此外還可得到分子量更大的中間體「X」及「Y」片段。由此推測纖維蛋白的降解過程大致如下:纖維蛋白降解成「X」片段,並釋放出小分子片段「A」及「B」,後者分別相當於纖維蛋白β肽鏈的N端部分約40~50胺基酸殘基及α肽鏈C末端的鬆散部分。「X」片段再進一步降解為「D」及「 Y」片段,D片段相當於纖維蛋白單體的C端主體,而E片段則相當於纖維蛋白單體的中間主體部分,包括二硫鍵節的結構,「C」片段為連接纖維蛋白N端與C端二主體部位的中間螺旋區結構。
上述降解產物的片段儘管都不是均一的,但它們在電泳、超離心沉降及免疫特性上彼此都可明顯區分。其中大分子量的降解產物,特別是片段「Y」具有明顯的抗凝作用,即能競爭性抑制凝血酶活力,又能阻止纖維蛋白單體的聚合,從而阻止體內進一步形成纖維蛋白凝膠,這實際上是自身調節的負反饋效應。
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