Aspecte biologice

Gena factorului X este localizată pe cromozomul 13 la poziția q34, adiacentă genei factorului VII. Se întinde pe ~27 kb și are șapte introni și opt exoni. Exonul I codifică peptida semnal, exonul II domeniul propeptidic/Gla, exonul III partea C-terminală a domeniului Gla și stiva de aminoacizi aromatici, exonii IV și V domeniile asemănătoare EGF, exonul VI regiunea peptidei de activare, iar exonii VII și VIII domeniul catalitic . Factorul X este sintetizat în principal în ficat, dar ARNm și/sau proteina sa de ~1700 de nucleotide a fost detectată în alte câteva țesuturi. Factorul X este secretat în sânge (concentrație normală, 5-10 μg ml-1). Proteina suferă modificări post-translaționale extinse . Peptida semnal este eliminată de peptidaza semnal în timpul translocării în reticulul endoplasmatic, unde cele 11 reziduuri Glu din domeniul Gla sunt γ-carboxilate de către γ-glutamil carboxilaza. Aceasta este urmată de îndepărtarea proteolitică a propeptidei de către enzima asemănătoare subtilizinei furină. Asp63 din primul domeniu asemănător EGF este transformat în acid eritro-β-hidroxi-aspartic de către o dioxigenază . În peptida de activare, Thr159 și Thr171 sunt O-glicozilate, iar Asn181 și Asn191 sunt N-glicozilate. Grupurile de carbohidrați legați O par a fi importante pentru ca factorul X să fie activat eficient. Peptida de activare a factorului X bovin conține un grup sulfat O-esterificat la Tyr160. În aparatul trans-Golgi, polipeptida factorului X este scindată la nivelul legăturii Arg142↓Ser143 pentru a produce un dimer legat prin disulfură. Cele trei resturi C-terminale ale lanțului ușor (Arg140-Lys141-Arg142) sunt cumva eliminate fie înainte de secreție, fie în plasmă.

Activarea factorului X la o serin protează are loc predominant prin hidroliza legăturii Arg194↓Ile195 din lanțul greu, care eliberează o peptidă de activare cu 52 de resturi pentru a forma factorul Xaα. Clivajul determină rearanjarea noii terminații N-terminale a lanțului greu astfel încât Ile195 poate participa la formarea buzunarului de legare a substratului prin formarea unei punți saline cu Asp378 . Acest lucru contribuie, de asemenea, la formarea situsurilor de legare a Na+ ș i a factorului Va ș i pare să provoace tranziția de la zimogen la protează activă. O a doua scindare, mediată de plasmină sau autocatalitică, la nivelul legăturii Lys435↓Ser436 produce factorul Xaβ . Activitatea procoagulantă a ambelor forme de factor Xa este similară.

Activarea factorului X are loc prin două căi principale. Este activat de factorul VII/VIIa în complex cu un cofactor neenzimatic legat de membrană, factorul tisular (TF). Această cale se numește “calea extrinsecă” și este responsabilă pentru inițierea coagulării, procedând în principal pe suprafața celulelor endoteliale și a macrofagelor deteriorate, dar probabil și pe plachetele activate . Alternativ, factorul X este activat la suprafața trombocitelor de către un complex “tenază” legat de membrană, care cuprinde factorul IXa, cofactorul său, factorul VIIIa, și ioni de calciu, care activează factorul X de ~ 106 ori mai rapid decât factorul IXa singur . Această “cale intrinsecă” este responsabilă pentru amplificarea procesului de coagulare (a se vedea, de asemenea, capitolul 640), iar importanța sa este ilustrată de faptul că deficitul ereditar al factorilor IX sau VIII provoacă hemofilia B și, respectiv, A. Astfel, factorul X joacă un rol esențial în coagularea sângelui în punctul de convergență al celor două căi de coagulare. În consecință, au fost identificate mai multe mutații rare în gena factorului X care dau naștere la tendințe de sângerare de gravitate variabilă (de exemplu, Chafa et al. , Bereczky et al. ). Teoretic, injectarea factorului Xa la pacienții cu hemofilie ar trebui să ocolească calea intrinsecă și să permită generarea de trombină, dar acest lucru nu reușește din cauza timpului de înjumătățire scurt al factorului Xa în plasmă. Cu toate acestea, mutanții în care Ile16 sau Val17 sunt înlocuiți au un timp de înjumătățire mult mai lung, deoarece nu formează complecși cu antitrombina III sau cu inhibitorul factorului tisular în plasma hemofilicilor, dar sunt totuși capabili să activeze protrombina și, prin urmare, pot fi agenți terapeutici utili .

Factorul X poate fi, de asemenea, activat printr-o cale alternativă care este inițiată pe suprafața leucocitelor și poate declanșa coagularea. În acest caz, zimogenul este legat de β2-integrina Mac-1 (CD11b) și activarea are loc prin hidroliza legăturii peptidice Leu177↓Leu178 din peptida de activare; o scindare efectuată de catepsina G, care este secretată de leucocitele stimulate . Mac-1 se leagă de factorul X cu afinitate mare (Kd ~ 30 nM), dar nu are afinitate pentru factorul Xa. Enzimele prezente în veninul de la șerpi (de exemplu RVV-X; ) (Capitolul 235) și alte animale toxice pot, de asemenea, activa factorul X.

În plus față de implicarea sa directă în coagularea sângelui, factorul Xa interacționează cu receptorii de semnalizare de pe suprafața multor tipuri de celule. Astfel, poate declanșa o varietate de răspunsuri, inclusiv activarea celulelor, expresia genelor și mitogeneza. A fost clonat un receptor al factorului Xa denumit receptorul-1 al proteazei celulelor efectoare (EPR-1), cu o oarecare asemănare structurală cu lanțul ușor al factorului V . EPR-1 nu se leagă de factorul X, în timp ce factorul Xa formează un complex protează-receptor care induce expresia genelor citokinelor și eliberarea factorului de creștere derivat din trombocite. În celulele endoteliale, se pare că factorul Xa își exercită efectele prin legarea la EPR-1 și, ulterior, prin clivarea și activarea receptorului 2 activat de protează (PAR-2). PAR-2 este un membru al unei familii de receptori cuplați cu proteina G care sunt activați prin scindarea unei peptide N-terminale; noul N-terminal (un “ligand legat”) se inserează apoi în corpul receptorului și îl activează. Există, de asemenea, dovezi că factorul Xa poate induce semnalizarea celulară în celulele peretelui vascular prin activarea PAR-2 și/sau PAR-1 printr-un mecanism care este independent de EPR-1 (de exemplu, McLean și colab. ). Factorul Xa activează PAR-1, ceea ce are ca efect intrarea în apoptoză a celulelor tumorale derivate din epiteliu și inhibarea migrării celulelor canceroase de sân, de colon și de plămâni . În celulele epiteliale, semnalizarea se face prin intermediul căii kinazei reglate de semnalul extracelular (ERK), ceea ce duce la o creștere a Bim și la activarea caspazei-3 . În celulele canceroase mamare, sunt activate căile Rho/ROCK și Src/FAK/paxilină, ceea ce duce la fosforilarea lanțului ușor de miozină, activarea LIMK1, inactivarea cofilinei și stabilizarea filamentelor de actină, care sunt incompatibile cu migrația celulară .

Factorul Xa are și alte roluri fiziologice și patologice. Este exprimat în macrofagele din lichidul de lavaj bronhoalveolar din modelele de astm la șoareci, unde induce producția de mucină . Factorul Xa mediază atașarea adenovirusului 5 la hepatocite prin intermediul proteinei hexon, iar reziduurile bazice din domeniul serin peptidazei sunt esențiale pentru această interacțiune . La coronavirusul SARS, proteina spike, care se leagă de receptorii gazdei, este scindată de factorul Xa în subunități, facilitând infecția virală .

.