《Journal of Thrombosis and Haemostasis》:Mechanisms of anticancer treatment-induced arterial and venous thrombosis.
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蛋白二硫键异构酶(PDIs)通过氧化还原调控影响凝血因子FXII的活性,ERp46通过氧化Cys540-Cys571二硫键促进FXII激活,进而调控内源性凝血途径,静脉血栓形成模型验证了ERp46与FXII的协同作用。
杨爱珍|张雅琼|孙耀伟|江淼|卢毅|韩月|吴德培|罗志普|吴毅
苏州大学附属第四医院血液学协同创新中心、辐射医学与预防国家重点实验室、Cyrus Tang医学研究所,中国苏州215123
摘要
背景
蛋白质二硫键异构酶(PDIs)是一类硫醇氧化还原酶,能够催化二硫键的氧化、还原和异构化反应。虽然某些PDIs会促进动脉血栓形成,但它们在凝血系统中的作用仍大多未知。
方法
通过显色法、活化部分凝血活酶时间(aPTT)和凝血酶生成试验,测定了硫醇阻断剂NEM和还原剂DTT对FXII活性的影响。利用硫醇标记和质谱技术确定了FXII二硫键的氧化还原状态。通过对FXII进行半胱氨酸突变并通过分子动力学模拟预测其结构功能,评估了功能性二硫键的作用。通过硫醇修饰和动力学捕获方法鉴定了ERp46的底物。下腔静脉狭窄模型用于研究ERp46和FXII在静脉血栓形成中的作用。
结果
NEM显著延长了aPTT时间,并抑制了FXIIa的显色活性;DTT则抑制了凝血过程、凝血酶生成以及底物HK的切割。在所检测的PDIs中,只有氧化形式的ERp46能够增强FXII的活性。筛选发现Cys513-Cys529和Cys540-Cys571二硫键对FXII的功能至关重要。值得注意的是,Cys540-Cys571二硫键中有一半处于部分结合状态。ERp46能够氧化Cys540-Cys571二硫键并提高FXII的活性。在体内实验中,ERp46缺乏会减少静脉血栓的形成;而在同时缺乏ERp46和FXII的小鼠中并未观察到叠加效应。只有野生型FXII(FXII/WT)蛋白,而非FXII/C540S-C571S突变体,能够恢复FXII缺乏小鼠的静脉血栓形成。
结论
这些发现揭示了FXII活性的新型氧化还原调控机制,并明确了ERp46在Cys540-Cys571二硫键氧化过程中的关键作用,这一过程有助于FXII的激活和内源性凝血途径的启动。