Tag Archives: фібриноген
Винахідницька діяльність відділів структури і функції білка та молекулярної імунології Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України. Частина ІІ. Вітчизняний прорив у дослідженні та діагностиці системи гемостазу людини
Н. Е. Луговська
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: nlugovsk@mail.ru
Науковцями відділів структури і функції білка та молекулярної імунології Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України під керівництвом акад. НАН України С. В. Комісаренка та чл.-кор. НАН України Е. В. Луговського було здійснено значний прорив в області дослідження механізмів полімеризації фібрину та утворення фібринового каркасу тромбів, а також в області створення вітчизняних діагностикумів для точної оцінки стану системи гемостазу людини та загрози тромбоутворення. Дослідниками одержано низку моноклональних антитіл (монАТ) до виділених антигенів: фібриногену, фібрину та D-димеру та при їх використанні як молекулярних зондів виявлено невідомі раніше центри полімеризації фібрину. Із застосуванням одержаних монАТ, що з високою афінністю та специфічністю реагують із головними маркерами стану системи гемостазу людини – фібриногеном, D-димером та розчинним фібрином, вперше в Україні розроблено методи та імунодіагностичні тест-системи для кількісного визначення фібриногену, розчинного фібрину та D-димеру в плазмі крові людини з метою діагностики стану системи гемостазу, виявлення передтромботичних станів, ДВЗ-синдрому, виявлення або виключення наявності тромбозів, а також для моніторингу антитромботичної й фібринолітичної терапії. Проведено успішну апробацію розроблених тест-систем та отримано державну реєстрацію для широкого їх впровадження в клініку. Представлені роботи в 2015 році удостоєні Державної Премії України в області науки і техніки.
Каліксаренметиленбіс-фосфонові кислоти як перспективні ефектори біохімічних процесів
С. В. Комісаренко1, С. О. Костерін1, Е. В. Луговськой1, В. І. Кальченко2
1Інститут біохімії ім. О.В.Палладіна НАН Україны, Київ;
e-mail: kinet@biochem.kiev.ua;
2Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
e-mail: vik@ioch.kiev.ua
Ця робота – результат міждисциплінарного дослідження, виконаного спільно співробітниками Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна та Інституту органічної хімії НАН України і присвячена аналізу дії деяких каліксаренметиленбісфосфонових кислот (циклічних олігомерів фенолів) на два добре відомих біохімічних процеси: Mg2+-залежний ензиматичний гідроліз АТР (що каталізується субфрагментом 1 міозину міометрія) та на полімерізацию фібрину.
Молекула калікс[4]арену С-97 має макроциклічну структуру, містить внутрішньомолекулярну ліпофільну «чашу», яка сформована з чотирьох ароматичних циклів, один з яких на верхньому вінці містить метиленбісфосфонову групу. Зазначений каліксарен, використаний в концентрації 100 мкМ, ефективно інгібує АТРазну активність субфрагмента-1 міозина міометрія (коефіцієнт інгібування І0,5 = 83 ± 7 мкM). У той же час цей каліксарен спричинює істотне (щодо контрольного значення) збільшення величини гідродинамічного діаметра молекули субфрагмента-1, що опосередковано вказує на утворення міжмолекулярного комплексу між каліксареном та голівкою міозину. Результати комп’ютерного моделювання, які було проведено із використанням технології докінгу та методів молекулярної динаміки, вказують на те, що у стабілізації зазначеного молекулярного комплексу істотне місце належить гідрофобним, електростатичним та π-π-стекінг взаємодіям. Одержані результати, із урахуванням низької токсичності каліксаренів та їхньої здатності проникати в клітини, можуть бути перспективними для подальшої розбудови високоефективних регуляторів (на рівні АТР-залежної взаємодії актину та міозину) скоротливої активності гладеньких м’язів.
Досліджено вплив на полімеризацію фібрину калікс[4]аренів, які містять два або чотири метиленбісфосфонові групи на верхньому вінці макроциклу. Найпотужнішим інгібітором виявився калікс[4]арентетрабіс-метиленбісфосфонова кислота (C-192). Максимальна швидкість полімеризації фібрину в системі фібриноген+тромбін зменшувалась на 50% за концентрації каліксарену 0,52·10-6 М (IC50), при цьому молярне співвідношення каліксарену до фібриногену дорівнює 1,7 : 1. У разі полімеризації фібрину desAB, IC50 становить 1,26·10-6 М, у той же час молярне співвідношення C-192 до мономерного фібрину дорівнює 4 : 1. Дипропоксикалікс[4]-аренбісметиленбісфосфонова кислота (C 98) інгібувала полімеризацію фібрину desAB з IC50 = 1,31·10-4 М. Ми припустили, що С-192 блокує полімеризацію фібрину шляхом зв’язування із сайтом полімеризації «А» (Aa17 19), який ініціює формування протофібрил за рахунок «knob-hole» взаємодій. Це припущення підтверджено за допомогою методу ВЕРХ, який показав утворення комплексу включення за типом «гість-господар» C-192 із синтетичним пептидом Gly-Pro-Arg-Pro, аналогом сайту «A». Подальше підтвердження того, що каліксарен С-192 діє на початкову стадію полімеризації фібрину одержано за допомогою електронного мікроскопа. Встановлено, що в присутності каліксарену в середовищі реакції не формуються навіть протофібрили. Каліксарен С-192 вдвічі збільшував, як протромбіновий час, так і активований частково тромбопластиновий час у нормальній плазмі крові людини за концентрації 7,13·10-5 і 1,10·10-5 M відповідно. Ці експерименти показують, що С-192 є специфічним інгібітором полімеризації фібрину та зсідання крові і може бути використаний для розробки нового класу антитромботичних препаратів.
Новий механізм, контролюючий ріст гемостатичного тромбу
В. К. Лішко, І. С. Єрмоленко, Н. П. Подольнікова, Т. П. Угарова
Державний університерт Арізони, США, Школа наук про життя
Існуюче уявлення про механізми коагуляційного каскаду не дає відповіді на принципове питання: чому розвиток тромбу, що утворюється під час механічного пошкодження судини, раптово припиняється, на відміну від патологічного тромбу. У цій статті представлено результати циклу робіт, які дають відповідь на це питання. Ми показуємо, що на поверхні фібринового згустку утворюється тонкий метастабільний шар фібриногену, який не здатний підтримати адгезію клітин у кровотоці. Внаслідок цього тромбоцити і лейкоцити, клітини, які мають адгезивні інтегрини, не можуть закріпитися на згустку, змиваються потоком крові і розвиток тромбу, таким чином, зупиняється. Клітини, які всупереч фібриногеновому щиту таки досягли стійкої поверхні фібрину, використовують додатковий механізм – здатність активувати плазміноген, пов’язаний із клітинною поверхнею або із самим фібрином. Плазмін, що утворюється в інтерфейсі між клітиною і поверхнею згустку, локально розщеплює фібрин. Фрагментована поверхня згустку стає нестійкою, неадгезивною і тому нетромбогенною. Таким чином, зупинка росту гемостатичного тромбу забезпечується двома механізмами: фібриноген- і плазміногензалежними, які засновано за одним принципом – створення механічно нестабільної неадгезивної поверхні.