Novel Anticoagulant Mechanisms

新型抗凝机制

基本信息

批准号：
7115393
负责人：
MARY J HEEB
金额：
$ 36.66万
依托单位：
SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE, THE
依托单位国家：
美国
项目类别：
财政年份：
2003
资助国家：
美国
起止时间：
2003-09-29 至 2008-08-31
项目状态：
已结题

来源：
https://reporter.nih.gov/project-details/7115393
关键词：
SDS polyacrylamide gel electrophoresis anticoagulants blood proteins clinical research coagulation factor IX coagulation factor X genetic polymorphism human tissue laboratory mouse laboratory rabbit protease inhibitor protein protein interaction protein purification protein structure function prothrombin serine proteinases surface plasmon resonance western blottings

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The long-term goal is to increase knowledge of mechanisms that regulate blood coagulation so that new antithrombotic therapies and preventative measures can be developed. Defects in coagulation regulation lead to increased risk of vascular disease, a major cause of death. Studies will focus on a novel coagulation regulator, protein Z-dependent protease inhibitor (ZPI) that rapidly inactivates Factor Xa (FXa) in the presence of protein Z, Ca 2+ and phospholipids (PL). Our studies show that ZPI/protein Z also inhibits FIXa. Low protein Z levels are associated with stroke, suggesting physiologic relevance. We hypothesize that: A) ZPI and protein Z are significant down-regulators of both FXa and FIXa; B) Mechanisms of ZPI inhibition differ from those of most serpins; D) ZPI inhibits FIXa and FXa by different mechanisms; and C) Defining ZPI mechanisms and sites of protein-protein interaction may lead to new antithrombotic therapies. Specific aims are: 1) Assess whether ZPI and protein Z are significant inhibitors of FXa and FIXa. We will determine if inhibition of both FXa and FIXa occurs at plasma levels of ZPI/protein Z, prothrombin and FX. We will assess the importance of ZPI inhibition of FXa vs. FlXa and determine if combined inhibitory effects are additive. We will find if FXa-ZPI or FlXa-ZPI are major complexes formed when FIXa or FXa are added to plasma. 2) Define mechanisms for ZPI/protein Z inhibition of FXa. Most serpins do not require a protein cofactor, PL or Ca 2+, and serpin-protease complexes are usually covalent and irreversible. Inhibition of FXa by ZPI seems to differ in these respects. We will elucidate ZPI's unusual mechanisms. We will find if cleavage of ZPI by FXa occurs and if ternary complexes of ZPI-protein Z-FXa can form. 3) Determine how mechanisms of ZPI inhibition of FIXa and FXa differ. FXa inhibition by ZPI strictly requires protein Z and FXa is partly protected from ZPI by FVa. We will extend findings suggesting that ZPI inhibition of FIXa does not require protein Z and that FVIIla enhances ZPI inhibition of FIXa. We will find the reasons for the differences and discover if ZPI inhibition of FIXa differs from that of FXa with respect to binary/ternary complexes, covalency of complexes, or reversibility. 4) Elucidate structure-function relationships for ZPI and protein Z that lead to FIXa or FXa inhibition. We will define some of the regions crucial for interaction between these proteins by performing functional studies with modified proteins, selected mutants of rZPI and peptides representing candidate sequences for interactions. We will find whether a ZPI polymorphism we identified affects function.

描述（由申请人提供）：长期目标是增加对调节血液凝固机制的了解，以便开发新的抗血栓治疗和预防措施。凝血调节缺陷会导致血管疾病的风险增加，血管疾病是死亡的主要原因。研究将集中在一种新型凝血调节剂、蛋白 Z 依赖性蛋白酶抑制剂 (ZPI) 上，该抑制剂可在蛋白 Z、Ca 2+ 和磷脂 (PL) 存在的情况下快速灭活因子 Xa (FXa)。我们的研究表明 ZPI/蛋白 Z 也抑制 FIXa。低蛋白 Z 水平与中风相关，表明其具有生理相关性。我们假设：A) ZPI 和蛋白 Z 是 FXa 和 FIXa 的显着下调因子； B) ZPI 抑制机制与大多数丝氨酸蛋白酶抑制剂不同； D) ZPI通过不同机制抑制FIXa和FXa； C) 定义 ZPI 机制和蛋白质-蛋白质相互作用位点可能会带来新的抗血栓治疗。具体目标是： 1) 评估 ZPI 和 Protein Z 是否是 FXa 和 FIXa 的显着抑制剂。我们将确定 ZPI/Z 蛋白、凝血酶原和 FX 的血浆水平是否同时抑制 FXa 和 FIXa。我们将评估 ZPI 抑制 FXa 与 FlXa 的重要性，并确定组合抑制作用是否具有累加性。我们将发现 FXa-ZPI 或 FlXa-ZPI 是否是 FIXa 或 FXa 添加到血浆中时形成的主要复合物。 2) 定义 ZPI/蛋白 Z 抑制 FXa 的机制。大多数丝氨酸蛋白酶抑制剂不需要蛋白质辅因子、PL 或Ca 2+，并且丝氨酸蛋白酶抑制剂-蛋白酶复合物通常是共价且不可逆的。 ZPI 对 FXa 的抑制似乎在这些方面有所不同。我们将阐明 ZPI 不寻常的机制。我们将发现是否会发生 FXa 对 ZPI 的裂解，以及是否可以形成 ZPI-蛋白 Z-FXa 的三元复合物。 3) 确定 ZPI 抑制 FIXa 和 FXa 的机制有何不同。 ZPI 抑制 FXa 严格需要 Z 蛋白，并且 FVa 部分保护 FXa 免受 ZPI 的影响。我们将扩展表明 FIXa 的 ZPI 抑制不需要蛋白 Z 并且 FVIIla 增强 FIXa 的 ZPI 抑制的发现。我们将找到差异的原因，并发现 FIXa 的 ZPI 抑制与 FXa 的抑制在二元/三元复合物、复合物的共价性或可逆性方面是否不同。 4) 阐明导致 FIXa 或 FXa 抑制的 ZPI 和蛋白 Z 的结构-功能关系。我们将通过对修饰的蛋白质、rZPI 的选定突变体和代表相互作用候选序列的肽进行功能研究来定义对这些蛋白质之间的相互作用至关重要的一些区域。我们将发现我们确定的 ZPI 多态性是否会影响功能。