Biological Aspects
The factor X gene is located on chromosome 13 at position q34, adjacent to the factor VII gene. Ele se estende por ~27 kb e tem sete introns e oito exons. Exon I codifica o peptídeo sinal, exon II o domínio propéptido/Gla, exon III a parte terminal C do domínio Gla e a pilha de aminoácidos aromáticos, exon IV e V os domínios semelhantes ao EGF, exon VI a região do peptídeo de ativação e exon VII e VIII o domínio catalítico . O fator X é sintetizado principalmente no fígado, mas seu ~1700-nucleotídeo mRNA e/ou proteína tem sido detectado em vários outros tecidos. O fator X é secretado no sangue (concentração normal, 5-10 μg ml-1). A proteína é submetida a uma modificação pós-tradução extensa. O peptídeo de sinal é removido pela peptidase de sinal durante a translocação para o retículo endoplasmático, onde os 11 resíduos de Glu no domínio da Gla são γ-carboxilase carboxilase carboxiolada por γ-glutamil. Segue-se a remoção proteolítica do propéptido pela enzima furina do tipo subtilisina. O Asp63 no primeiro domínio semelhante ao EGF é convertido em ácido eritro-β-hidroxiaspartico por uma dioxigenase . No peptídeo de ativação, Thr159 e Thr171 são O-glicosilados e Asn181 e Asn191 são N-glicosilados. Os carboidratos O-linked parecem ser importantes para que o fator X seja ativado eficientemente. O peptídeo de ativação do fator X bovino contém um grupo de sulfato O-esterificado a Tyr160. No aparelho trans-Golgi, o polipéptido de fator X é clivado na ligação Arg142↓Ser143 para produzir um dímero ligado ao bissulfato. Os três resíduos terminais C da cadeia leve (Arg140-Lys141-Arg142) são de alguma forma removidos antes da secreção ou no plasma.
A ativação do fator X a uma protease serina ocorre predominantemente por hidrólise da ligação Arg194↓Ile195 na cadeia pesada, que libera um peptídeo de ativação de 52 resíduos para formar o fator Xaα. A clivagem faz com que o novo terminal N da cadeia pesada se rearranje para que a Ile195 possa participar na formação da bolsa de ligação do substrato, formando uma ponte de sal com Asp378 . Isto também contribui para a formação dos sítios de ligação de Na+ e fator Va , e parece causar a transição de zymogen para protease ativa. Uma segunda clivagem, mediada por plasmina ou autocatalítica, no factor de rendimento das obrigações Lys435↓Ser436 Xaβ . A atividade procoagulante das duas formas de fator Xa é similar.
A ativação do fator X ocorre através de duas vias principais. Ela é ativada pelo fator VII/VIIa em complexo com um co-fator não enzimático de membrana, fator tecidual (TF). Esta via é chamada ‘via extrínseca’ e é responsável pelo início da coagulação, procedendo principalmente sobre a superfície das células endoteliais e macrófagos danificados, mas provavelmente também sobre as plaquetas ativadas. Alternativamente, o fator X é ativado na superfície plaquetária por um complexo ‘tenase’ ligado à membrana composto pelo fator IXa, seu cofator VIIIa e íons de cálcio, que ativa o fator X ~ 106 vezes mais rapidamente do que o fator IXa sozinho . Esta ‘via intrínseca’ é responsável pela amplificação do processo de coagulação (ver também Capítulo 640) e sua importância é ilustrada pelo fato de que a deficiência hereditária dos fatores IX ou VIII causa hemofilia B e A, respectivamente. Assim, o fator X tem um papel fundamental na coagulação do sangue no ponto de convergência das duas vias de coagulação. Assim, várias mutações raras no gene do fator X foram identificadas que dão origem a tendências sangrentas de gravidade variável (por exemplo, Chafa et al. , Bereczky et al. ). Teoricamente, a injeção do fator Xa em pacientes com hemofilia deve desviar a via intrínseca e permitir a geração de trombina, mas isto falha por causa da curta meia-vida no plasma do fator Xa. Entretanto, mutantes nos quais Ile16 ou Val17 são substituídos têm uma meia-vida muito mais longa porque não formam complexos com antitrombina III ou inibidor do fator tecidual no plasma hemofílico, porém ainda são capazes de ativar protrombina e assim podem ser agentes terapêuticos úteis .
Fator X também pode ser ativado por uma via alternativa que é iniciada na superfície dos leucócitos e pode desencadear coagulação. Neste caso, o zymogen é ligado pelo Mac-1 (CD11b) da β2-integrina e a ativação ocorre através da hidrólise da ligação do peptídeo Leu177↓Leu178 no peptídeo de ativação; uma clivagem efetuada pela catepsina G, que é secretada pelos leucócitos estimulados. Mac-1 liga o fator X com alta afinidade (Kd ~ 30 nM) mas não tem afinidade com o fator Xa. Enzimas presentes no veneno de cobras (ex. RVV-X; ) (Capítulo 235) e outros animais tóxicos também podem ativar o fator X.
Além de seu envolvimento direto na coagulação do sangue, o fator Xa interage com receptores de sinalização na superfície de muitos tipos de células. Ele pode, portanto, obter uma variedade de respostas, incluindo ativação celular, expressão gênica e mitogênese. Um receptor de fator Xa denominado receptor de célula efeito ou protease celular-1 (EPR-1), com alguma semelhança estrutural com a cadeia de luz do fator V, foi clonado. O EPR-1 não liga o fator X, enquanto o fator Xa forma um complexo protease-receptor que induz a expressão do gene citocina e a liberação do fator de crescimento derivado das plaquetas. Nas células endoteliais, o fator Xa parece exercer seus efeitos acoplando-se ao EPR-1 e subseqüentemente clivando e ativando o receptor-2 ativado por protease (PAR-2) . O PAR-2 é um membro de uma família de receptores acoplados à proteína G que são ativados pela clivagem de um peptídeo N-terminal; o novo N-terminus (um “ligante amarrado”) então se insere no corpo do receptor e o ativa. Há também evidências de que o fator Xa pode induzir a sinalização celular nas células da parede vascular ativando o PAR-2 e/ou PAR-1 por um mecanismo independente do EPR-1 (por exemplo, McLean et al. ). O fator Xa ativa a PAR-1 com o efeito de que células tumorais derivadas de epiteliais entram em apoptose e a migração das células cancerosas da mama, cólon e pulmão é inibida. Nas células epiteliais, a sinalização é feita através da via extracelular do sinal regulado cinase (ERK), levando à upregulação do Bim e à ativação da caspase-3 . Nas células cancerosas da mama, as vias Rho/ROCK e Src/FAK/paxillin são ativadas levando à fosforilação da cadeia leve da miosina, ativação LIMK1, inativação da co-filina e estabilização dos filamentos de actina que são incompatíveis com a migração celular .
Factor Xa tem outros papéis fisiológicos e patológicos. Ele é expresso em macrófagos de fluido de lavagem broncoalveolar de modelos de asma de camundongos, onde induz a produção de mucina . O fator Xa medeia a ligação do adenovírus 5 aos hepatócitos através da proteína hexon, e os resíduos básicos no domínio da peptidase serina são essenciais para esta interação . No SRA coronavírus, a proteína spike, que se liga aos receptores do hospedeiro, é clivada pelo factor Xa em subunidades, facilitando a infecção viral .