Химия белка - Часть 2 - Избранные разделы частной химии белка - Ашмарин И. П 1968

Белки плазмы
Белки свертывающей и противосвертывающей систем крови

Свертывающая и противосвертывающая системы крови являются важнейшими защитными системами организма. Предотвращение свертывания крови внутри кровеносного русла и остановка кровотечения при повреждении сосудов обеспечивают постоянство объема циркулирующей крови и нормальное кровоснабжение органов и тканей.

Оба эти процесса регулируются сложной системой энзиматических реакций, в которых важную роль играют белки плазмы. При свертывании крови один из компонентов плазмы фибриноген превращается в нерастворимый белок — фибрин, и образующееся при этом переплетение фибриновых нитей закрывает поврежденный сосуд, предотвращая потерю крови. В упрощенном виде процессы свертывания и предотвращения свертывания крови могут быть представлены следующей схемой.

Вещества, участвующие в процессе свертывания крови, принято называть «факторами свертывания». Все они, кроме кальция (фактор IV), являются белками. Их обычно обозначают римскими цифрами (I—XII).

Кровь, циркулирующая в организме, не свертывается благодаря тому, что большинство компонентов, участвующих в ее коагуляции, находится в неактивном состоянии. Активация свертывающей системы происходит при повреждении сосудистой стенки. Выделяющиеся при этом из поврежденных тканей и особых клеток крови — тромбоцитов липопротеины при участии содержащихся в сыворотке и тканях факторов свертывания ІХІІ—IX—IX—VIII и VII, (X, V)) образуют сложную систему веществ — так называемый тромбопластин (фактор III), необходимый для превращения содержащегося в плазме протромбина (фактор II) в активный фермент тромбин, участвующий в процессе полимеризации фибриногена. Тромбин действует на фибриноген (фактор I), способствуя превращению его сперва в моно мер фибрин, а затем в полимер фибрин, образующий кровяной сгусток. Из многочисленных компонентов свертывающей системы следует несколько подробнее остановиться на двух белках, играющих основную роль в процессе свертывания, протромбине и фибриногене.

Примечание. Утолщенные стрелки — прямые переходы веществ тонкие стрелки — факторы обусловливающие активацию ферментных систем и переход веществ

Протромбин — один из гликопротеидов плазмы, имеющим молекулярный вес 63 000—67 000 и изоэлектрическую точку 4,2. Его содержанке в крови колеблется в пределах от 10 до 50 мг % Под действием тромбопластина в присутствии ионов кальция протромбин превращается в низкомолекулярный белок-тромбин с молекулярным весом 14 000, обладающий способностью избирательно отщеплять от фибриногена пептидные группы, со держащие аргинин.

Интересно отметить, что тромбин почти не действует на другие нативные белки, а в молекуле фибриногена специфически расщепляет только связи аргинин—глицин, обеспечивая тем самым условия для перехода фибриногена в мономер фибрин — белок, способный к последующей полимеризации.

Фибриноген — высокомолекулярный белок с молекулярным весом 330 000, строение которого было установлено в 1959 г Холлом и Слейтером Концентрация его в крови — 300—400 мг% Фибриноген имеет вытянутую, нитевидную структуру, на концах и в середине молекулы имеются небольшие глобулярные участки Переход фибриногена в фибрин под действием тромбина сопровождается отщеплением двух фрагментов, так называемых фибрин-пептидов (молекулярный вес 4000—8000), расположенных в N концевом участке полипептидной цепи фибриногена. Мономер фибрина имеет малый по величине отрицательный заряд, обусловливающий его легкую полимеризацию и появление крупномолекулярных агрегатов (молекулярный вес 5 000 000).

В физиологических условиях — внутри сосудистого русла — кровь не свертывается из-за отсутствия активного тромбопластина и наличия антисвертывающей системы. Противосвертывающая система включает вещества, тормозящие свертывание и переход свертывающей системы в активное состояние.

Главную роль в предотвращении спонтанной коагуляции крови играют гепарин, фибринолизин (плазмин) и активатор последнего, а также вещества, тормозящие действие тромбина и антигемофильного глобулина. Среди белковых компонентов, входящих в эту систему, несколько подробнее следует остановиться на фибринолизине и его предшественнике — профибринолизине. Профибринолизин постоянно присутствует в крови в незначительной концентрации. Этот малорастворимый белок с молекулярным весом 143 000 под влиянием активаторов переходит в фибринолизин — фермент, обладающий выраженной протеолитической и особенно фибринолитической активностью. Физиологическая роль фибринолизина состоит в растворении щустков фибрина, образующихся в кровеносном русле и предотвращении тромбоза сосудов.

***

Успехи, достигнутые в изучении белков крови, позволили разработать ряд новых методов диагностики и лечения многих заболеваний. Наряду с этим имеется много проблем, требующих дальнейшего изучения. К их числу относится исследование структуры протеинов крови, физиологической роли ряда протеинов, входящих в состав а₁, а₂- и ß-глобулиновых фракций, выяснение взаимосвязи между их структурой и функциями, а также разработка новых путей препаративного выделения белков, используемых в качестве лечебных препаратов.