• Витронектин является белком внеклеточного матрикса, который циркулирует в плазме крови в растворимой форме
• Витронектин может связываться со многими различными типами белков, таких как коллагены, интегрины, факторы свертывания крови и факторы, обусловливающие лизис клеток, а также с внеклеточными протеазами
• При повреждении тканей витронектин способствует образованию кровяного сгустка
• Для того чтобы обеспечить доставку в ткани факторов свертывания крови, витронектин должен перейти из растворимой формы в нерастворимую, которая способна связать эти факторы
Витронектин представляет собой относительно небольшой (75 кДа) многофункциональный гликопротеин внеклеточного матрикса, который присутствует в плазме крови, а также в ранах и в других областях, где происходит формирование ткани. Витронектин содержит много гликозильных остатков: примерно 1/3 его массы приходится на долю N-связанных сахаров.
В отличие от большинства других белков внеклеточного матрикса, которые синтезируются клетками многих тканей, витронектин образуется, главным образом, в печени, откуда непосредственно попадает в кровоток.
Одним из характерных свойств витронектина является его способность связываться со многими типами белков, включая коллагены, интегриновые рецепторы, факторы свертывания крови и факторы иммунной природы, вызывающие лизис клеток, а также протеазы, участвующие в деградации внеклеточного матрикса. Мономеры витронектина могут связываться друг с другом и образовывать высокомолекулярные комплексы.
Специфические сайты связывания были идентифицированы при исследовании связывания друг с другом синтетических пептидных фрагментов витронектина. В результате была получена карта доменов связывания, которые преимущественно находятся на С- и N-концевых участках молекулы белка.
Многие белки, связывающиеся с витронектином, представляют собой ферменты, несвоевременная активация или неправильная локализация которых может иметь серьезные последствия для организма. Например, образование кровяного сгустка в головном мозге приводит к инсульту. Поэтому контроль за местом и временем связывания витронектина с белками играет важную роль. Наиболее распространенный путь такого контроля является также наиболее простым: мономеры витронектина связываются друг с другом, тем самым они как бы «запираются» до тех пор, пока не понадобятся.
Считают, что скручивание молекулы происходит в результате ионных взаимодействий между ее отрицательно заряженным N-концевым участком и положительно заряженным С-концевым участком. Как можно видеть на рисунке ниже, контакт между двумя концами молекулы витронектина может экранировать сайты связывания с другими белками.
Скрученные мономеры витронектина циркулируют в кровотоке, не раскручиваясь. Хотя предполагается, что для инициации процесса связывания с белками молекула витронектина должна частично развернуться, или «разархивироваться», неизвестно, каким образом это происходит. Исследования in vitro препаратов очищенного витронектина показали, что его структура чувствительна к изменениям pH и концентрации ионов.
Это позволяет предполагать, что раскручивание молекулы может инициироваться изменениями в составе плазмы крови. Возможно также, что частичное раскручивание может происходить спонтанно и сопровождаться появлением небольшого количества циркулирующих развернутых мономеров витронектина.
Раскручивание молекул витронектина и демаскирование доменов связывания белков может приводит к различным результатам. Так, витронектин может образовать в крови крупные агрегаты, к которым присоединяются клетки. Витронектин служит в этом случае опорной структурой, обеспечивающей правильную локализацию кровяных сгустков. В частично раскрученных молекулах витронектина открываются сайты связывания интегриновых рецепторов на тромбоцитах, что направляет тромбоциты к местам повреждения сосудов. Связанные тромбоциты активируются и высвобождают другие факторы, способствующие образованию сгустка.
Модель структурной организации витронектина.
Циркулирующий в крови витронектин «архивирован» с тем, чтобы предотвратить его связывание с другими белками.
При изменении внешнего окружения витронектин частично разархивируется, что способствует связыванию этого белка с другими.
Показаны сайты связывания белков.
