剪切诱导的展开激活von Willebrand因子A2结构域进行蛋白水解
生物物理
2013-08-27 v1 生物大分子
摘要
为了避免von Willebrand因子（VWF）引起的病理性血小板聚集，VWF多聚体的大小和粘附反应性通过ADAMTS13介导的蛋白水解以剪切流依赖的方式进行调节。我们利用分子动力学模拟研究了剪切流下VWF中的拉伸应力是否激活VWF A2结构域以供ADAMTS13切割。我们确实观察到A2的逐步展开及其深埋的ADAMTS13切割位点的暴露。有趣的是，相邻且高度同源的VWF A1和A3结构域中的二硫键阻碍了它们的机械展开。我们生成了一个全长突变体VWF，其在A2中具有同源二硫键（N1493C和C1670S），试图锁定A2以防止展开。我们发现该突变体在体外表现出ADAMTS13抗性行为。我们的结果揭示了剪切流引起的VWF张力如何选择性地暴露A2蛋白水解位点以供ADAMTS13切割，同时保持A2的折叠剩余部分完整且功能正常，从而为VWF A2的力传感功能提供了分子细节证据。我们发现A2的非传统打结Rossman折叠是这种机械响应的关键，专门用于调节VWF的大小和活性。基于我们的模型，我们可以解释VWF A2结构域中一些自然突变的病理机制，这些突变在无剪切或化学变性条件下显著增加ADAMTS13的切割，并为VWF 2型疾病抑制剂的设计提供了切割激活的A2构象的结构基础。
引用
@article{arxiv.0904.3951,
title = {Shear-Induced Unfolding Activates von Willebrand Factor A2 Domain for Proteolysis},
author = {Carsten Baldauf and Reinhard Schneppenheim and Wolfram Stacklies and Tobias Obser and Antje Pieconka and Sonja Schneppenheim and Ulrich Budde and Frauke Graeter},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.3951},
year = {2013}
}