108. Тромботические и антитромботические свойства тромбина.

Тромбин- ключевой фермент свертывающей системы крови , который превращает фибриноген в фибрин - основу тромба, участвует в регуляции многих физиологических и патофизиологических процессов, таких как свертывание крови и противосвертывающие механизмы, тромбообразование и фибринолиз, регуляция сосудистого тонуса и процессов развития организма, а также в процессах воспаления, репарации тканей, атерогенеза, канцерогенеза и болезни Активация свертывания крови и образование тромбина происходят при воспалении, заживлении ран, атерогенезе и других процессах, индуцируемых при повреждении эндотелия сосудов. Тромбин образуется из протромбина на заключительном этапе свертывания крови и превращает растворимый фибриноген в нерастворимый фибриновый сгусток, при этом реализуется высокоспецифическое взаимодействие участка фибриногена, содержащего фибринопептиды А и В, с отрицательно заряженным центром узнавания тромбина, удаленным от каталитического участка активного центра. Тромбин активирует за счет реакций ограниченного протеолиза факторы свертывания V , VIII , XIII и белок СИ . В результате связывания с тромбомодулином тромбин теряет свертывающую активность. Гормональные свойства тромбина проявляются при взаимодействии с рецепторами на тромбоцитах , эндотелиальных и других клетках. Благодаря такого рода взаимодействиям происходит активация тромбоцитов и секреция содержимого их гранул, активация эндотелиальных клеток и секреция простациклина, тканевого активатора плазминогена , стимуляция хемотаксиса лейкоцитов. Многие функции тромбина реализуются при его взаимодействии с рецепторами семейства PAR , при активации клеток крови и соединительной ткани, таких как тромбоциты , клетки эндотелия , лейкоциты , гладкомышечные и тучные клетки.

Полифункциональность тромбина обусловлена особенностями его структуры и наличием кроме классического активного центра нескольких субцентров, называемых экзосайтами или субцентрами связывания субстратов и рецепторов. Эти субцентры отвечают за высокоспецифическое связывание тромбина с субстратами и рецепторами и высокую избирательность в расщеплении связей и отборе субстратов]. Структурно-функциональные особенности тромбина и механизмы его протеолитической активности в отношении фибриногена и других субстратов - белков системы свертывания крови - достаточно хорошо изучены и обсуждены

Белок плазмы крови антитромбин III - наиболее сильный ингибитор свёртывания крови; на его долю приходится около 80-90% антикоагулянтной активности крови. Он инактивирует ряд сериновых протеаз крови: тромбин, факторы IХа, Ха, ХIIа, калликреин, плазмин и урокиназу. Антитромбин III не ингибирует фактор VIIIa и не влияет на факторы в составе мембранных комплексов, а устраняет ферменты, находящиеся в плазме крови, препятствуя распространению тромбо-образования в кровотоке.

Взаимодействие антитромбина с ферментами свёртывания крови ускоряется в присутствии гепарина. Гепарин - гетерополисахарид, который синтезируется в тучных клетках. В результате взаимодействия с гепарином антитромбин III приобретает конформацию, при которой повышается его сродство к сериновым протеазам крови. После образования комплекса антитромбин III-гепарин-фермент гепарин освобождается из него и может присоединяться к другим молекулам антитромбина.

При наследственном дефиците антитромбина III в молодом возрасте наблюдают тромбозы и эмболии сосудов, опасные для жизни.

109.Общая характеристика хромопротеидов. Структура и биологическая роль миоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидазы.

ХП это окрашенные белки (chroma – краска). Молекулы состоят из простого белка и простетической группы, окрашенной обычно за счет металла или витамина. Среди ХП различают дыхательные белки и дыхательные ферменты, которые образуют подгруппу гемопротеидов. Кроме гемопротеидов в группу ХП входят пигменты (родопсин, меланин), магний-порфирины (хлорофилл), желтые ферменты – флавиновые ферменты (выполняют роль дыхательных ферментов). К дыхательным белкам относятся гемоглобин (Нb) – красный пигмент крови и миоглобин (Мgb) – красный  пигмент мышц. Классификация:

1.Fe содержащие (красные)

2. Mgсодержащ (зеленые)

3. Флавопротеиды (желтые)

Fе содержащие делятся:

неферментные (гемоглобин, миоглобин)

ферментные (цитохром, каталаза, пероксидаза)

Миоглобин относят к классу гемсодержащих белков, т.е. он содержит простетическую группу - гем, довольно прочно связанную с белковой частью. Миоглобин относят к глобулярным белкам; он имеет только одну полипептидную цепь. Миоглобин содержится в красных мышцах и участвует в запасании кислорода. В условиях кислородного голодания (например, при сильной физической нагрузке) кислород высвобождается из комплекса с миоглобином и поступает в митохондрии мышечных клеток, где осуществляется синтез АТФ (окислительное фосфорилирование).

Миоглобин содержит небелковую часть (гем) и белковую часть (апомиоглобин).

Гем - молекула, имеющая структуру циклического тетрапиррола, где 4 пиррольных кольца соединены метиленовыми мостиками и содержат 4 метальные, 2 винильные и 2 пропионатные боковые цепи. Эта органическая часть тема называется протопорфирином. Возможны 15 вариантов расположения боковых цепей, но в составе гемопротеинов присутствует только один изомер, называемый протопорфирин IX. В теме 4 атома азота пиррольных колец протопорфирина IX связаны четырьмя координационными связями с Fe²⁺, находящимся в центре молекулы.

Апомиоглобин - белковая часть миоглобина; первичная структура представлена последовательностью из 153 аминокислот, которые во вторичной структуре уложены в 8 α-спиралей. Спирали обозначают латинскими буквами от А до Н, начиная с N-конца полипептидной цепи, и содержат от 7 до 23 аминокислот. Для обозначения индивидуальных аминокислот в первичной структуре апомиоглобина используют либо написание их порядкового номера от N-конца (например, Гис₆₄, Фен₁₃₈), либо букву спирали и порядковый номер данной аминокислоты в этой спирали, начиная с N-конца (например, Гис F₈).

Третичная структура имеет вид компактной глобулы (внутри практически нет свободного места), образованной за счёт петель и поворотов в области неспирализованных участков белка. Внутренняя часть молекулы почти целиком состоит из гидрофобных радикалов, за исключением двух остатков Гис, располагающихся в активном центре.

Цитохромы — двухкомпонентные ферменты, относящиеся к гемсодержащим ХП, т.е. кофермент всех Цх представлен  гемом. , осуществляющие в живых клетках ступенчатый перенос электронов и / или водорода от окисляемых органических веществ к молекулярному кислороду с образованием в конечном итоге АТФ. Известно около 30 видов цитохромов. Взависимости от спектров поглощения цитохромы делят на группы a, b и c. В клетках эукариот они локализованы в митохондриальных мембранах. Ферменты одной группы содержат одинаковые коферменты, но разные апоферменты. 5-ая и 6-ая координационные связи железа соединены с остатками гистидина и метионина.

Каталаза и пероксидаза не имеют прямого отношения к окислительно-восстановительным реакциям, способствуют распаду перекиси водорода, образованной  при окислении. По строению эти ферменты двухкомпонентны. Коферментом является гем, идентичный гему Hb, но железо имеет степень окисления 3+. Пероксидаза содержит один гем. Пероксидазы распространены, в основном, в растительном мире, но встречаются и в животных организмах, например, миелопероксидаза в лейкоцитах, лактатпероксидаза в молоке и т.д. Слабым пероксидазным свойством обладает Hb, на этом основана качественная реакция на него (бензидиновая проба). Пероксидазы ускоряет распад перекиси водорода до воды и атомарного кислорода, который является сильным окислителем. Эти ферменты участвуют в окислении ароматических соединений. 

Каталаза содержит 4 гема. Разлагает перекись водорода до воды и молекулярного кислорода. Присутствие каталазы обеспечивает защиту клеточных структур от действия перекиси водорода, образованной при пероксидазном типе окисления.