《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 四、纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白

圖10－8　纖維素蛋白原分子示意圖

上半為電鏡下的分子形狀　下半示6條多肽鏈，

一為雙硫鍵，▲為凝血酶作用點(diǎn)

圖10－9　纖維素蛋白凝膠的生成

血液凝固的實(shí)質(zhì)是纖維蛋白凝膠的生成，它是血漿中纖維蛋白原(fibrinogen)在凝血酶作用下降解為纖維蛋白并聚合成不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

纖維蛋白原分子由兩對α鏈、β－鏈及γ－鏈組成，每3條肽鏈(α、β、γ)絞合成索狀，形成兩條索狀肽鏈，在N末端有二硫鍵使態(tài)個分子得到穩(wěn)定。α及β肽鏈的N－端分別有一段16個及14個氨基酸的小肽，稱為纖維肽A及B。因此，纖維蛋白原可寫為(AαBβγ)2(圖10-8)。

凝血酶的本質(zhì)為一種蛋白水解酶，能特異性作用于Aα和Bβ鏈上的精－甘肽鍵。切除A、B纖維肽。因纖維肽A及B均為酸性肽，帶較多負(fù)電荷。由于電荷排斥作用阻礙纖維蛋白原之間聚合。切除纖維肽A及B轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白后負(fù)性減小，同時暴露了互補(bǔ)結(jié)合位點(diǎn)，有利于自動聚合，纖維蛋白單位通過邊靠邊、端靠端的聚合形成聚合鏈。此種多聚體不穩(wěn)定，稱為軟凝塊(soft clot)。它再通過因子XⅢa的作用結(jié)成牢固的網(wǎng)。因子XⅢa為轉(zhuǎn)肽酶，能催化一個單體的谷氨酸殘基的γ－羧基與另一單體的賴氨酸殘基的氨基之間形成共價結(jié)合，其間釋出NH3(圖10－9，10)。因此，因子XⅢa稱為纖維蛋白穩(wěn)定因子(fibrin stabilizingfactor,FSF)。因子XⅢ存在于血小板及血漿中，經(jīng)凝血酶切除部分肽段后被激活為XⅢa。

由此產(chǎn)生的穩(wěn)定纖維蛋白網(wǎng)與軟凝塊不同，它們在5M的脲及1%氯乙酸溶液中不溶解。在血小板的血栓收縮蛋白作用下，此網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)收縮，于是傷口邊緣彼此靠近，易于傷口閉合。成纖維細(xì)胞的表面帶有一種類似纖維蛋白的蛋白質(zhì)，稱粘連蛋白，它由Ⅻa催化與纖維蛋白結(jié)成網(wǎng)。并將纖維蛋白固定下來。所以，因子Ⅻa還直接參與傷口的愈合。

圖10－10　因子XⅢa作用機(jī)理

總結(jié)上述凝血過程可歸納出以下特點(diǎn)：

1.凝血因子的活化本質(zhì)上為蛋白質(zhì)的有限水解，而許多凝血因了本身既是蛋白酶，又是酶作用的底物。這些本質(zhì)為蛋白酶的凝血因子(Ⅱ、Ⅵ、Ⅺ、Ⅹ、Ⅻ)的氨基酸順序很相似，與許多絲氨酸蛋白酶同源；活性中心的絲氨酸殘基參與肽鍵的水解。C－端約250個氨基酸殘基同源性很高，是具有催化活性的結(jié)構(gòu)域。而N端的氨基酸序列變化較大，決定各凝血因子作用底物的專一性。它們催化的反應(yīng)需Ca＋＋和磷脂參加。

圖10－11　血液凝固的瀑布效應(yīng)

2.磷脂膠粒(內(nèi)源性途徑由血小板，外源性途徑由組織凝血活素提供)使活化反應(yīng)在膠粒表面進(jìn)行，大大提高反應(yīng)速度，而Ca＋＋的作用在于促進(jìn)酶和底物與磷脂表面的結(jié)合。

3.凝血因子活化呈瀑布效應(yīng)(cascade)使血液凝固具有高效率和精密調(diào)控的特征。如圖10－11所示。

4.維生素K在內(nèi)、外源性凝血中均有重要作用。

5.凝血過程中的正反饋使反應(yīng)不斷加速，但終產(chǎn)物纖維蛋白有抗凝血作用。機(jī)體內(nèi)凝血與抗凝血是密切聯(lián)系的。