Регуляция свертывания ингибитором пути тканевого фактора

С механизмом действия TFPI связаны самые сильные предположения из тех, что были допущены при создании модели. Согласно существующему представлению, TFPI связывает фактор Xa, а затем комплекс Xa-TFPI связывает VIIa-TF, выключая внешний путь. В эксперименте, когда в систему очищенных белков-прокоагулянтов системы свертывания добавляется TFPI, изменение в кинетике системы было очень сильно (Рис. 4). Однако, попытки смоделировать эти результаты с помощью математической модели, использующей описанный выше механизм действия, не увенчались успехом. Теоретическое ингибирование, показанное на Рис. 4, намного меньше экспериментального; фактически, кривые для систем в присутствии и в отсутствие TFPI совпадают.

TFPI - ингибитор типа Кюнитца, содержащий три домена типа Кюнитца [35]. Известно, что первый домен связывает фактор VIIa, а второй - фактор Xa.

Функция третьего домена пока неизвестна [35]. Свободный TFPI связывает VIIa медленно и слабо по сравнению с фактором Xa [23]. Образующийся комплекс Xa-TFPI способен хорошо связывать VIIa-TF, формируя ингибиторный комплекс Xa-TFPI-VIIa-TF. Исходя из этих данных, и был предложен [23] двухшаговый механизм действия TFPI: TFPI сначала связывает Xa, затем комплекс Xa-TFPI связывает VIIa-TF, полностью ингибируя его активность.

Рис. 5. Влияние TFPI на образование тромбина в очищенной системе, содержащей факторы IX, X, VIII, V, II в концентрациях, указанных в Таблице 1. Активация производится 1.25 пМ комплекса VIIa-TF. Концентрация TFPI 2.5 нМ (▼) или 0 нМ (■). Экспериментальные данные взяты из работ [87, 88]. Теоретические расчеты (гладкие кривые) произведены по модели (9-34), с тем исключением, что константы , положены нулевыми (то есть работает только классический механизм действия TFPI)

Недавно было показано [18], что общепринятый двухшаговый механизм действия TFPI не может объяснить экспериментальные данные по кинетике ингибирования комплекса VIIa-TF в процессе активации фактора X. Baugh et al. измерили кинетические константы взаимодействия Xa с TFPI и комплекса Xa-TFPI с VIIa-TF. На основании этих данных в той же работе [18] они построили математическую модель активации фактора Х комплексом VIIa-TF и ингибирующего действия TFPI. Поскольку в этом процессе исходно нет активированной формы фактора Х, модель предсказала довольно слабое уменьшение скорости активации фактора X в присутствии TFPI. В эксперименте в этих же условиях авторы работы [18] получили быстрое и полное ингибирование производства фактора Xа. Для объяснения обнаруженного противоречия они предположили, что основным путем ингибирования является путь, где TFPI ингибирует сформировавшийся ранее комплекс Xa-VIIa-TF. Они предложили схему, согласно которой TFPI может связываться с фактором Xa в процессе его образования уже на стадии фермент-продуктного комплекса Ха-VIIa-TF; затем следует внутримолекулярное превращение в ингибиторный комплекс Xa-TFPI-VIIa-TF. Однако, предложенная схема детально исследована не была.

Чтобы описать кинетику свертывания полной системы, нами было проведено дополнительное исследование блока реакций, связанных с активацией фактора X внешней теназой и регуляцией этой реакции ингибитором пути тканевого фактора. Ниже приведена система уравнений для реакций этого блока, предназначенная для подробного описания систем, включающих факторы VIIa-TF, X, Xa и TFPI. Обозначения системы: S, фактор X; E, VIIa-TF; P, фактор Xa; I, TFPI.

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

Система уравнений (69-78) выписана в соответствии со схемой Рис. 5, включающей все гипотетические реакции, которые будет обсуждаться ниже.

Критерии выбора величин констант. Значения констант, использованные в расчетах, и источники информации об этих константах суммированы в Таблице 2. Нам не удалось найти информацию о некоторых константах. Обсудим несколько подробнее критерии выбора значений для этих констант.