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肝素-相关自身抗原

更新时间:2012-03-20点击次数:1488

zui近的研究表明,HIT患者体内的致病性自身抗原主要识别一种由异种粘多糖、肝素、内源性蛋白和血小板因子4(PF4)组成的复合物,但这种复合物的具体结构和表位还不清楚。

 
    肝素是一种天然产生的氨基葡聚糖,是由肝素蛋白转录后糖基化修饰而形成。肝素的非硫酸化前体主要由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺残基交替构成,经过N端去乙酰化、N端硫酸化、差向异构化和O端硫酸化后形成活性多聚体。这些结构上的修饰程度不*相同,因而在每条多糖链上形成了不同数量的硫酸二糖单位。具有抗凝血活性的肝素含有一种特殊的五糖序列,这一序列可以与丝氨酸、抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)的重要结构性氨基酸残基结合,结合后可以引起AT-Ⅲ可逆性变构,以使其对诸如凝血酶、凝血因子FIXa和Xa等丝氨酸蛋白酶反应的Km值降低。肝素分子通过在同一多糖链上结合抗凝血酶抑制物和蛋白酶、形成三元复合物来增加AT-Ⅲ分子的活性。商品化肝素主要由牛或猪的肺、肠内肝素经酶解、盐析和凝胶色谱分离后得到。它是一种异源性的混合物,由分子量为5~30kD的多糖链(平均分子量为15kD且平均链长度为50个单糖残基)构成。然而,在人体内只有大约1/3的商品化肝素样品与AT-Ⅲ高亲和性结合并发挥活性。分子量为1-10kD的低分子量肝素(LMWH)可以通过酶解或化学解聚而产生,它可以保留抗Xa活性,但却不能直接抑制凝血酶。
 
    血小板因子4(PF4),是一个由70个氨基酸肽组成的分子(分子量为7800);它由巨核细胞产生后储存于α-粒血小板中,当血小板激活时释放出来。除了拮抗胞质内肝素的活性外,PF4是中性粒细胞、单核细胞和成纤维细胞的趋化因子,在体外是血管生成和巨细胞缺乏症的一种抑制因子。利用PF4对肝素的高亲和性,可以从体液中纯化出PF4。基因重组型PF4可以在K.coli里表达并保留它天然蛋白的生物活性和抗原特性。PF4分子与肝素的结合区主要在其C末端(由一个。螺旋与两个紧密连接的赖氨酸-赖氨酸残基组成)。PF4分子还可与其他阴离子性的氨基硫酸盐葡聚糖结合,只是亲和力要较肝素为低。而肝素分子上与PF4的结合区并不包括与AT-Ⅲ结合的五糖序列,但这一区域包括一段长为6个单糖的微小链。PF4与肝素结合的效率可以随着低聚糖链的长度的增加而增加。
 
    肝素/PF4复合物产生的HIT抗体对肝素/PF4复合物的亲和力要远大于对每一单个成分的亲和力,这可能是由于复合物在形成过程中改变了一个或两个成分的构象,或者是在两个成分的交界面形成新的表位。这种复合物的晶体结构如下:每一单体由一个伸展的N-末端环插入一个由三个反向平行束和一个。螺旋C末端组成的β-片层折叠的方向平行构象的连接形成;四聚体则由两个二聚体组成,具有由突出于蛋白质分子表面的γ螺旋和β-片层折叠形成的“三明治”结构。