Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання

Система протеїну С становить важливу ланку регуляції численних фізіологічних і патофізіологічних процесів організму. Розглянуто особливості структури протеїну С та механізми його активації. Особливу увагу приділено функціонуванню активованого протеїну С, його антикоагулянтним, протизапальним і профі...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Біотехнологія
Date:	2008
Main Authors:	Жерносєков, Д.Д., Куркіна, Т.В.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України 2008
Subjects:	Огляди
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28148
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання / Д.Д. Жерносєков, Т.В. Куркіна // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 4. — С. 9-17. — Бібліогр.: 48 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860255104621346816
author	Жерносєков, Д.Д. Куркіна, Т.В.
author_facet	Жерносєков, Д.Д. Куркіна, Т.В.
citation_txt	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання / Д.Д. Жерносєков, Т.В. Куркіна // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 4. — С. 9-17. — Бібліогр.: 48 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Біотехнологія
description	Система протеїну С становить важливу ланку регуляції численних фізіологічних і патофізіологічних процесів організму. Розглянуто особливості структури протеїну С та механізми його активації. Особливу увагу приділено функціонуванню активованого протеїну С, його антикоагулянтним, протизапальним і профібринолітичним властивостям. З’ясовується можливе терапевтичне застосування препарату протеїну С для лікування багатьох патологій, що характеризуються дефіцитом цього білка. Описано існуючі джерела та підходи до одержання препарату протеїну С. Система протеина С составляет важное звено многих физиологических и патофизиологических процессов организма. Рассмотрены особенности структуры протеина С и механизмы его активации. Особое внимание уделено функционированию активного протеина С, его антикоагулянтным, противовоспалительным и профибринолитическим свойствам. Рассматривается возможное терапевтическое применение препарата протеина С для лечения многочисленных патологий, характеризующихся дефицитом этого белка. Описаны существующие источники и подходы для получения препарата протеина С. Protein C pathway is an important link in numerous physiological and pathophysiological processes of organism. The particular features of protein C structure and mechanisms of its activation are considered. Special attention is given to functioning of activated protein C, to its anticoagulant, anti-inflammatory and profib-rinolytical properties. Possible therapeutic application of protein C for the treatment of large number of pathologies characterized by protein C deficiency is observed. Current sources and approaches for protein C preparation are described.
first_indexed	2025-12-07T18:47:55Z
format	Article
fulltext	9 ним із білків плазми крові, що регулює як запальні, так і гемостатичні реакції, є про� теїн С [1]. Завдяки значній функціональній значущості протеїн С видається одним з по� тенційних засобів лікування серцево�судин� них захворюваннь і тромботичних усклад� нень, що зумовлені запальними агентами або, навпаки, спричинюють їх появу. Гемостаз забезпечує циркуляцію крові у рідкому стані кровоносними судинами ор� ганізму і зупинку кровотеч у разі ушкоджен� ня судин. Ці функції виконують три ланки гемостазу: система зсідання крові, фібрино� літична та антикоагулянтна системи. Про� теїн С є гуморальним компонентом системи гемостазу, проте функціонування цього білка тісно пов’язано з її тканинними і тром� боцитарними компонентами. Дія протеїну С полягає у виконанні антикоагулянтних функцій, модуляції фібринолізу і запален� ня, індукції сигнальних шляхів. Ще в 1960 р. Seegers W. відкрив активо� ваний протеїн С (названий тоді автопро� тромбіном IIa) і показав його здатність пригнічувати зсідання крові [2,3]. Неактив� ний протеїн С уперше було виділено Stenflo J. у 1979 р. з бичачої плазми в комплексі з вітамін К�залежними білками, що розді� лялися іонообмінною хроматографією на За даними Всесвітньої організації охоро� ни здоров’я, серцево�судинні захворювання є найпоширенішими серед неінфекційних хвороб. Велику роль у розвиткові усклад� нень і високій смертності від серцево�судин� них захворювань відіграють їхній тісний взаємозв’язок з багатьма хронічними неду� гами, посилення ризику при гострих хворо� бах, а також відсутність досконалих методів діагностики, прогнозування та лікування різноманітних патологій. Пошук засобів вдосконалення існуючих методик і впрова� дження передових підходів для лікування подібних відхилень є вкрай актуальним зав� данням. Сучасні методики лікування мають враховувати ключові фізіологічні й біохі� мічні процеси, яким часто притаманний надсистемний характер. Останнім часом де� далі більшу увагу дослідників привертають молекулярні механізми, що лежать в основі взаємодії різних фізіологічних та біохіміч� них систем. Так, система гемостазу крові пе� ребуває у тісному зв’язку з ланкою імунної системи, що відповідає за ініціацію та роз� виток запальних процесів. Регуляція за� пальних і гемостатичних процесів — це складні й багатокомпонентні каскади ре� акцій, що перетинаються на різних рівнях, підсилюючи чи інгібуючи один одного. Од� ОГЛЯДИ УДК 577.15 ПРОТЕЇН С: ПРОТЕЇН С: МЕХАНІЗМИ ФУНКЦІОНУВАННЯ МЕХАНІЗМИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ТА МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯТА МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ Ключові слова: протеїн С, гемостаз, антикоагулянт, запалення. Система протеїну С становить важливу ланку регуляції численних фізіологічних і патофізіологічних процесів організму. Розглянуто особливості структури протеїну С та механізми його активації. Особливу увагу приділено функціонуванню активованого протеїну С, його антикоагулянтним, протизапальним і профібри� нолітичним властивостям. З’ясовується можливе терапевтичне застосування препарату протеїну С для лікуван� ня багатьох патологій, що характеризуються дефіцитом цього білка. Описано існуючі джерела та підходи до одержання препарату протеїну С. Д. Д. ЖЕРНОСЄКОВ1, Т. В. КУРКІНА1, 2 1 Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ 2 Київський національний університет імені Тараса Шевченка E7mail: chemikdd@mail.ru, kurkina_tanya@ukr.net БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №4, 2008 10 протеїн С [11]. У процесі активації протеїну С суттєва роль належить іонам кальцію і мембранним фосфоліпідам [12]. Також в активації бере участь ендотеліальний рецеп� тор протеїну С (Endothelial cell Protein C Receptor — EPCR), що посилює цю реакцію у 20 разів. EPCR міститься на мембранах клітин артерій. На поверхні тромбоцитів ак� тивація протеїну С стимулюється тромбоци� тарним фактором 4 (Platelet Factor 4 — PF4). Окрім тромбіну, протеїн С може бути активований фактором Ха. Ця реакція поси� люється фактором Vа. Також як специфічні активатори протеїну С можуть використову� ватися активатори з отрут щитомордника. Неспецифічно протеїн С може бути активо� ваний трипсином і активатором фактора Х з отрути гадюки Рассела. Фізіологічними інгібіторами активованого протеїну С у плаз� мі є α1�інгібітор протеїназ [13], α2�макрогло� булін [14], α2�антиплазмін і гепарин�сти� мульований інгібітор протеїну С (protein C inhibitor — PCI) [15]. На поверхні тромбо� цитів нексин І [16,17], а також вітронектин у комплексі з інгібітором активатора плаз� міногену контролюють дію активованого протеїну С [18]. Як же протеїн С здійснює антикоагу� лянтні функції? Відомо, що перетворення протромбіну на тромбін опосередковано ДЕАЕ�сефарозі. Згодом цей білок назвали протеїном С; він виявився проферментом відкритого раніше активованого протеїну С [4]. Структура протеїну С. У крові може цир� кулювати як одно,� так і дволанцюгова фор� ма протеїну С з переважанням останньої. Концентрація протеїну С у плазмі є досить низькою (2–5 мкг/мл або 40–80 нМ). Лег� кий ланцюг дволанцюгового протеїну С міс� тить Gla�домен, до складу якого входять 9 залишків γ�карбоксиглутамінової кислоти. Саме тому протеїн С відносять до групи вітамін К�залежних білків. γ�Карбоксильо� ваними є залишки глутамату в положеннях 6, 7, 14, 16, 19, 20, 25, 26 і 29 [5]. Asp71 піддається β�гідроксилюванню [6]. До скла� ду протеїну С також входять два домени, подібні до епідермального фактора росту (Epidermal Growth Factor domain — EGF). Основну частину важкого ланцюга стано� вить типовий для серинових протеїназ ката� літичний домен. Також важкий ланцюг міс� тить NH2�кінцевий активаційний пептид, що містить 12 амінокислотних залишків (рис. 1). Молекулярна маса протеїну — 62 кДа (21 кДа і 41 кДа для легкого і важкого лан� цюгів відповідно). Вуглеводна частина молекули становить 23% від маси. Глікози� льованими у протеїну С є амінокислотні за� лишки Asn 97, Asn248, Asn313 i Asn329. Глікозилювання цих сайтів впливає на сек� рецію, подальший процесинг, інгібіторні властивості Са2+ відносно активації протеїну С тромбіном без тромбомодуліну та на Е�се� лектинопосередковану клітинну адгезію [7, 8]. Ізоелектрична точка протеїну С лежить у межах рН 4,4–4,8. Коефіцієнт екстинкції Е280 1% = 14,5. Час півжиття у плазмі — 8–12 го� дин. Ген протеїну С людини містить 8 екзо� нів та локалізується на хромосомі 2q13–q14. Унаслідок трансляції утворюється поліпеп� тидний ланцюг, у якому 42 амінокислотні за� лишки складає лідерна послідовність, 155 — легкий ланцюг, 262 — важкий ланцюг [9]. Активація протеїну С відбувається на мембрані ендотеліальних клітин і тромбо� цитів (рис. 2). В основі активації лежить ре� акція відщеплення активаційного пептиду тромбіном. Однак для здійснення цієї реак� ції тромбіну необхідно перемкнутися зі шля� ху зсідання на шлях протизсідання. Білком, що забезпечує таке перемикання, є тромбо� модулін. Внаслідок зв’язування з ним тром� бін перестає виконувати прокоагулянтні функції, тобто перетворювати фібриноген на фібрин та активувати тромбоцити, фактори V і XIII. При цьому в 1 000 разів зростає здатність тромбіну зв’язувати й активувати Рис 1. Схема первинної структури протеїну С: — амінокислотні залишки активного центру; — глікозильовані амінокислотні залишки; γ�залишки γ�карбоксиглутамінової кислоти [10] Огляди 11 ки 301–316) на 5 амінокислотних залишків довша від цієї самої структури в інших сери� нових протеаз. Вважають, що ця петля, просторово взаємодіючи з активаційним пептидом, відіграє вирішальну роль у під� тримці конформації зимогену, що не піддає� ться розщепленню тромбіном за відсутності тромбомодуліну [21]. Важливу роль відіграє протеїн С також як профібринолітик. У численних експери� ментах in vivo й in vitro показано здатність активованого протеїну С стимулювати фіб� риноліз, однак механізм цієї реакції ще пов� ною мірою не з’ясовано. Видається вірогід� ною ідея про посилення фібринолізу через інгібування генерації тромбіну, що призво� дить до зменшення активації інгібітора фібринолізу, який активується тромбіном (TAFI) [22], а також пригнічення низки про� цесів, зумовлених тромбіном, у тому числі й секреції інгібіторів активаторів плазміно� гену. TAFI інгібує фібриноліз, відщеплю� ючи C�кінцеві лізини фібрину, що є місцем зв’язування плазміногену — проформи ключового ферменту фібринолізу. Подібно до протеїну С, активація TAFI забезпечуєть� ся комплексом тромбін–тромбомодулін. Та� ким чином, на рівні цього комплексу відбу� вається балансування процесів зсідання крові та фібринолізу. За умов запалення вірогіднішою є активація TAFI, оскільки окисні реакції, характерні для вогнища за� палення, не зачіпають важливі для цього процесу сайти в молекулі тромбомодуліну, формуванням білкових комплексів (теназ� ного — фактори VIII, IX і протромбіназно� го — фактори Х, V) на мембрані активова� них клітин судин. Фактори VIIIа і Vа є кофакторами активації протеїназ зсідан� ня. У процесі генерації тромбіну він сам по� силює свою подальшу активацію шляхом активування факторів VIII і V. Дія активно� го протеїну С спрямована на розщеплення цих факторів і таким чином на інгібування генерації тромбіну [20]. Збалансований рівень білків гемостазу в плазмі забезпечує активацію протеїну С генерованим тромбіном. Активований про� теїн С запобігає підсиленню продукування тромбіну через інактивацію кофакторів цьо� го процесу. Паралельно в нормальному ре� жимі працює фібриноліз, що забезпечує роз� чинення недоцільно утворених полімерів фібрину. Інактивація факторів VIIIа і Vа ак� тивованим протеїном С пришвидшується за наявності Са2+ і фосфоліпідів. Спорідненість активного протеїну С до фосфоліпідів підви� щує протеїн S, що також є вітамін К�залеж� ним білком і синтезується печінкою, ендо� теліальними клітинами і тромбоцитами. Наявність іонів Са2+ є важливим регулю� вальним фактором у функціонуванні про� теїну С, оскільки вони не лише стимулюють активацію зимогену тромбіном у присут� ності тромбомодуліну, а й інгібують акти� вацію за його відсутності. Розміщена поряд з Са2+�зв’язувальним сайтом протеазного до� мену автолітична петля протеїну С (залиш� Рис. 2. Активація протеїну С (розміщено в порядку зростання швидкості активації): а — механізм активації комплексом тромбін–тромбомодулін — сульфатований глюкозаміноглікан; б — із залученням тромбоцитарного фактора 4 на поверхні тромбоцитів; в — із залученням епідермального рецептора протеїну С на поверхні епітеліальних клітин великих артерій. APC — активований протеїн С; ІІа — тромбін; РС — протеїн С; GAG — глюкозаміноглікан; PF4 — тромбоцитарний фактор 4; ТМ — тромбомодулін; EPCR — рецептор протеїну С ендотеліальних клітин [19] б ва БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №4, 2008 12 лювачем запальних реакцій. Як активатор тромбоцитів, він індукує секрецію білків ад� гезії, стимуляторів хемотаксису моноцитів, тромбоцитарного фактора росту. Також тромбін є мітогеном для більшості клітин, що реалізують запалення. Активація тром� біном тканинних фібробластів індукує сек� рецію фактора росту судинного ендотелію і простагландину Е2. Наслідком запалення є пригнічення фібринолізу і зниження антикоагулянтного потенціалу плазми, у тому числі й у зв’язку з інгібуванням шляху протеїну С. Причинами зниження протеїн С�обумовленого антикоа� гулянтного потенціалу плазми при запален� нях є блокування медіаторами запалення IL�1 і TNF�α, а також ендотоксинами тран� скрипції генів тромбомодуліну і ендотеліа� льного рецептора протеїну С, збільшення кількості вищеплюваних із мембрани моле� кул тромбомодуліну та ендотеліального рецептора протеїну С, пов’язане зі збільшен� ням кількості окисників у вогнищі запален� ня, окиснення метіоніну в молекулі тромбо� модуліну, що зумовлює зменшення його кофакторної активності в реакції активації протеїну С, а також підвищення рівня С4b� зв’язувального білка, який утворює коплек� си з протеїном S, позбавляючи його можли� вості виступати кофактором активного протеїну С [1]. Велика кількість експериментальних да� них підтвердила важливу роль активовано� го протеїну С як протизапального агента. тимчасом як здатність активувати протеїн С значно зменшується. Досліджуючи хворих на діабет, виявили кореляцію рівня цирку� люючого TAFI і комплексу APC–PCI, що свідчить про сприяння APC фібринолізу че� рез модуляцію дії TAFI. Проте значне змен� шення відношення концентрації D�димерів до комплексів тромбіну з антитробіном ІІІ (DD/TAT) у цих пацієнтів порівняно з конт� ролем дозволяє припустити, що рівень APC недостатній для протидії пригніченню фіб� ринолізу [23]. Деякі вчені запропонували механізм регу� ляції фібринолізу через комплексоутворення з інгібітором активатора плазміногену (РАІ�1) і вивільнення активаторів плазміногену [25]. Так, антикоагулянтний ефект протеїну С знач� но послаблений на активованих тромбоцитах. Активовані тромбоцити виділяють велику кількість РАІ�1 і вітронектину. Вітронектин у 300 разів посилює інгібування активованого протеїну C інгібітором активатора плазміноге� ну�1 (константа швидкості другого порядку 1,8·105 M–1·s–1 порівняно з 5,7·102 M–1·s–1 у разі системи без вітронектину). Отже, РАІ�1 може бути основним фізіологічним інгібітором ак� тивованого протеїну С за умов гострої фази, коли посилюються прокоагулянтні процеси [18]. Тому нейтралізації протитромболітично� го і прокоагулянтного ефекту РАІ�1 можна до� сягти шляхом уведення екзогенного АПС пацієнтам, яких лікують тромболітиками. Так, позитивний ефект спостерігався під час уведення АПС пацієнтам з гострим інфарктом міокарда, яких лікували рекомбінантним тка� нинним активатором плазміногену. Крім того, активований протеїн С інгібує продукування TNF�b, що стимулює експресію PAI�1 ендо� теліальними клітинами [26]. Участь протеїну С у регуляції запальних процесів є яскравим прикладом функціона� льної залежності процесів запалення і коа� гуляції (рис. 3). Ініціатором зсідання є кон� такт тканинного фактора з кров’ю. У нормі тканинний фактор представлений клітинами у місцях, ізольованих від крові. Порушення цілісності тканин призводить до припинен� ня цієї ізоляції. При цьому утворюється комплекс тканинного фактора з фактором VII, що зумовлює активацію фактора Х і ут� ворення тромбіну. При запаленнях, спричи� нених патологіями, і потраплянні в кров’я� не русло ендотоксину, що супроводжується запаленням, моноцити і ендотеліальні клі� тини можуть бути стимульовані до експресії тканинного фактора. Це може спричинити активацію зовнішнього механізму зсідання крові і генерації тромбіну. Тромбін є підси� Рис. 3. Роль активованого протеїну С в регуляції запалення, зсідання крові та фібринолізу: PC — протеїн С; аРС — активований протеїн С; PS — протеїн S; PAI�1 — інгібітор активатора плаз� міногену першого типу; Tr — рецепор тромбіну; CD1/MHC — головний комплекс гістосумісності; Va — активований фактор V; VIIIа — активований фактор VIII [24] Огляди 13 тури Е. cоli є відносно недорогим та ефектив� ним засобом, однак синтезований таким чи� ном протеїн С може бути неактивним через неправильний фолдинг або посттрансляцій� не глікозилювання. Препарат протеїну С, отриманий з молока трансгенних тварин, є досить дорогим, але його фолдинг та пост� трансляційні модифікації є більш відповід� ними до природного білка. Вже одержано препарат з молока трансгенних свиней з концентрацією протеїну С 1 г/л (для порів� няння: концентрація протеїну С у плазмі людини — 4 мг/л) [32]. Однак технологія по� дальшого очищення протеїну С з молока трансгенних тварин виявилась украй не� ефективною. Кінцевий вихід цільового білка становив лише 24%, головним чином через значні втрати протеїну С на стадії відділення від казеїнів молока [33]. У подальшому було запропоновано вико� ристання методу очищення протеїну С з мо� лока трансгенних тварин на основі метало� афінної хроматографії на залізовмісному сорбенті. Таким чином вдалося досягти відділення протеїну С від α�лактальбуміну, β�лактоглобуліну та казеїнів, однак, як свідчили результати перевірки амідолітич� ної активності очищеного препарату, кінце� вий вихід протеїну С був невисоким. Автори роботи вважають, що значна кількість про� теїну С залишилася зв’язаною з колонкою [34]. Отже, хоча використання трансгенних тварин для одержання протеїну С має свої переваги, цей метод є досить високовартіс� ним. Окрім того, отримані з молока транс� генних тварин білки можуть викликати у пацієнтів алергійні реакції. Відомо, що домішка денатурованих похідних у натив� них білках сприяє ініціації автоімунних процесів відносно нативної ізоформи, що зу� мовлює виникнення тяжких патологічних ускладнень [35]. Тому для отримання про� теїну С актуальним залишається викорис� тання донорської плазми та її фракцій. Найефективнішим методом для очищення протеїну С вважають імуноафінну хромато� графію. Ще в 1995 р. Ortner та співавтори запропонували метод імуноафінного очи� щення, поєднаний з вірусною інактивацією препарату Pr С [36]. Для вірусної інакти� вації було розроблено сольвентдетергентний прийом, завдяки якому здійснювалась інак� тивація вірусу СНІДу. Протеїн С було очи� щено в 13 600 разів порівняно з препаратом плазми, кінцевий продукт мав специфічну активність 231 одиниця/мг [36]. Незважаю� чи на високу ефективність цього методу, деякі автори [37, 38] відзначають його Його протизапальна дія виявляється у впли� ві на моноцити (він зменшує продукування Il�1, TNF�α), інгібуванні ролінгу нейтрофі� лів, захисті епітеліальних клітин від заги� белі. Індукцію сигнальних шляхів спричинює протеолітична активація PAR�1 рецепторів активованим протеїном С у комплексі з EPCR. Показано антиоксидантну, цито� протекторну і антиапоптичну дію активова� ного протеїну С та розглядається можливість застосування його на противагу згубним для нервової системи ефектам рекомбінантного тканинного активатора плазміногену [27, 28]. У свою чергу, зменшення запалення сприяє зниженню прокоагулянтних і проти� фібринолітичних властивостей плазми зага� лом, що, знову ж таки, має сприяти змен� шенню запалення. Тому патології в системі протеїну С спричинюють серйозні порушен� ня діяльності всього організму. Існує низка хвороб, безпосередньо пов’я� заних із дисфункцією протеїну С. Так, відо� ма спадкова недостатність протеїну С двох типів: тип І, зумовлений зниженням синте� зу протеїну С печінкою, і тип ІІ, пов’язаний з дефектами структури молекули. Рівень протеїну С перебуває в межах норми, але він втрачає здатність до взаємодії з тромбіном. Спадкова недостатність протеїну С може бу� ти як гетерозиготною (частота — 1 випадок серед 200–300 дорослих), так і гомозигот� ною (1 випадок на 160 000–360 000 новона� роджених). Серйозні клінічні симптоми з’являються, коли концентрація протеїну С перебуває на рівні 20–25% від норми. У та� кому разі судини шкіри, очей, нирок і мозку найбільшою мірою схильні до некрозів і тромбозів [29, 30]. Дефіцит протеїну С, як й інших антикоа� гулянтів, — досить рідкісне явище, на відміну від резистентності до активованого протеїну С. Ця хвороба характеризується мутацією гена фактора V, за якої фактор Vа втрачає здатність до інактивації протеїну С. Ще частішими є випадки набутої недостат� ності протеїну С, що може бути спричинено хворобами печінки, ДВС�синдромом, ліку� ванням антагоністами вітаміну К, злоякіс� ними новоутвореннями й іншими патоло� гіями [31]. Ключова роль протеїну С у захисних сис� темах організму зумовила потребу в одер� жанні очищеного препарату цього білка. Для отримання концентрату протеїну С ви� користовують плазму крові, культуру клі� тин та молоко трансгенних тварин. Кожне із цих вихідних джерел має певні недоліки та переваги. Так, одержання протеїну С з куль� БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №4, 2008 14 до клінічної практики рекомбінантного ак� тивованого протеїну С Xigris [Drotrecogin alpha (Eli Lilly, США/Німеччина)] для ліку� вання тяжкого сепсису з високим ризиком летального кінця. Використання активова� ного протеїну С у клініці продемонструвало зниження смертності від сепсису на 19,4%. При цьому ризик масивних кровотеч дорів� нював 3,5% у досліджуваній групі (проти 2% у контрольній). Водночас у рамках до� слідження RESOLVE (REsearching severe Sepsis and Organ dysfunction in children: a gLobal perspectiVE) підтвердити ефектив� ність активованого рекомбінантного про� теїну С у дітей з тяжкою формою сепсису не вдалося [43]. Окрім рекомбінантного, зареєстровано отримані з плазми крові людини препарати протеїну С Ceprotin (Baxter International, Австрія) і Protexel (LFB, Франція) [44], а також його активної форми AnactC (Kaketsuken, Японія) [45]. Вони призначені для запобігання і лікування венозних тром� бозів і геморагічної висипки за значної врод� женої недостатності протеїну С. Донедавна ці препарати були зареєстровані лише на внутрішніх (європейському чи японському) ринках. Але в березні 2007 р. американська Агенція з контролю якості їжі і лікарських препаратів (Food and Drug Administration, FDA) схвалила використання Ceprotin для лікування вродженої недостатності цього білка. В Європі цей препарат було затверд� жено ЕМЕА ще в 2001 р. Відзначається ефективність препаратів протеїну С при те� рапії набутої недостатності цього білка [29]. Виходячи з наведених даних про власти� вості протеїну С, видається доцільним по� дальше розроблення методів його одержан� ня, вивчення функціональної ролі, а також дослідження застосування цього білка чи його активної форми для запобігання пов� торному тромбоутворенню і патологічним наслідкам експресії значної кількості РАI�1, для корекції запальних процесів, як ней� ропротектора при інсульті та для лікування дефіциту протеїну С. Враховуючи вагомість системи протеїну С у регуляції як запаль� них, так і гемостатичних процесів, моду� ляція вмісту її компонентів може стати основою прогресивних і якісно нових стра� тегій лікування серцево�судинних та бага� тьох інших захворювань [46, 47, 48]. недоліки, пов’язані із забрудненням кінце� вого продукту антитілами мишей. До того ж технологія використання моноклональних антитіл дуже високовартісна. Оскільки перед хроматографічним очи� щенням препарату протеїну С донорська плазма потребує додаткових етапів очищен� ня (адсорбція вітамін К�залежних білків на сульфаті барію, фракціонування сульфатом амонію), деякі автори вважають за доцільне використання фракції IV�1 за Коном. З літе� ратурних джерел відомо, що ця фракція містить близько 100 мкг протеїну С на 1 г пасти [39]. Але крім Pr С, фракція ІV�1 за Коном містить й інші білки: альбумін, α�1� антитрипсин, антитромбін ІІІ, церулоплаз� мін, протромбін тощо. Деякі з цих білків є інгібіторами активованого протеїну С, то� му присутність їх в очищеному препараті є небажаною [40]. Фракції ІV та ІV�1 за Ко� ном є зручним джерелом для одержання Pr С, тому що це побічний продукт у процесі фракціонування плазми крові з метою отри� мання сироваткового альбуміну. У вітчиз� няній фармакологічній промисловості ці фракції використовують для одержання препарату полібіоліну [41]. Доведено, що полібіолін має протизапальну дію. Цілком імовірно, що певною мірою це зумовлено присутністю в цьому препараті Pr С та церу� лоплазміну, для яких теж визначено проти� запальний ефект. У разі очищення фракції IV за Коном доцільним є послідовне вико� ристання іонообмінної хроматографії на ДЕАЕ�FF�сефарозі та хроматографії на ме� талоафінному сорбенті [42]. За даними цих авторів, завдяки сумісному використанню зазначених носіїв, можна досягти очищення фракції IV�1 за Коном у 128 разів. Підсумовуючи дані щодо очищення про� теїну С з різних джерел, можна зробити вис� новок, що найбільш доцільним для розроб� лення препарату протеїну С може бути очищення IV�1 фракції за Коном та послі� довне очищення препарату на іонообмінни� ку та металоафінному сорбентах. Слід та� кож зазначити, що внаслідок складної багатомодульної будови протеїн С належить до лабільних білків, що схильні до аутоінак� тивації та потребують розроблення спеціа� льних методів збереження нативної струк� тури [35]. Застосуванню протеїну С з терапевтич� ною метою присвячено чимало робіт. Вели� ку роль у цих дослідженнях відіграла прог� рама PROWESS (Recombinant Human Activated Protein C Worldwide Evaluation in Severe Sepsis), що завершилась уведенням Огляди 15 14. Hoogendoorn H., Toh C., Nesheim M. et al. Alpha 2�macroglobulin binds and inhibits activated protein C // Blood . — 1991. — V. 78, N9. — P. 2283–2290. 15. Laurel M., StenfIo J., Carlson T. Turnover of I�protein C inhibitor and I�antitrypsin and their complexes with activated protein C // Ibid. — 1990. — V. 76, N11. — Р. 2990–2995. 16. Hermans J., Stone S. Interaction of activat� ed protein C with serpins // Biochem. J. — 1993. — V. 295, N1. — Р. 239–245. 17. Suzuki K, Nishioka J, Hashimoto S. Protein C inhibitor: purification from human plasma and characterization // J. Biol. Chem. — 1983. — V. 258, N1. — Р. 163–168. 18. Rezaie A. Vitronectin Functions as a Cofactor for Rapid Inhibition of Activated Protein C by Plasminogen Activator Inhibitor�1 // Ibid. — 2001. — V. 276, N19. — Р. 15567–15570. 19. Laurent O., Mosnier J., Griffin H. Protein C anticoagulant activity in relation to anti� inflammatory and anti�apoptotic activities // Frontiers in Bioscience. — 2006. — V. 11. — P. 2381–2399. 20. Davie E., Fujikawa K., Kisiel W. The coagu� lation cascade: Initiation, maintenance and regulation // Biochemistry. — 1991. — V. 30, N43. — P. 10363–10370. 21. Yang L., Manithody C., Rezaie A. The func� tional significance of the autolysis loop in protein C and activated protein C // Thromb Haemost. — 2005. — V. 94, N1. — P. 60–68. 22. Gresele P., Momi S., Berrettini M. et al. Activated Human Protein C Prevents Thrombin�induced Thromboembolism in Mice. Evidence that Activated Protein C Reduces Intravascular Fibrin Accumulation through the Inhibition of Additional Thrombin Generation // J. Clin. Invest. — 1998. — V. 101, N3. — Р. 667 — 676. 23. Yano Y., Gabazza E., Hori Y. et al. Association Between Plasma Thrombin� Activatable Fibrinolysis Inhibitor Levels and Activated Protein C in Normotensive Type 2 Diabetic Patients // Diabetes Care. — 2002. — V. 25, N7. — Р.1245–1246. 24. Dettenmeier P., Swindell B., Stroud M. et al. Role of Activated Protein C in the Patho� physiology of Severe Sepsis // Am. J. Crit. Care. — 2003. — V. 12, N.6. — Р. 518–526. 25. Sakata Y., Loskutoff D., Gladson C. et al. Mechanism of protein C�dependent clot ly� sis: role of plasminogen activator inhibitor // Blood. — 1986. — V. 68, N6. — Р. 1218–1223. 26. Sakamoto T., Ogawa H., Takazoe K. et al. Effect of activated protein C on plasma plas� minogen activator inhibitor activity in patients with acute myocardial infarction treated with alteplase. Comparison with 1. Esmon C. The anticoagulant and anti�inflam� matory roles of the protein C anticoagulant pathway // J. Autoimmun. — 2000. — V. 15, N2. — Р. 113–116. 2. Mammen E., Thomas W., Seegers W. Activa� tion of purified prothrombin to autoprothrom� bin I or autoprothrombin II (platelet cofactor II) or autoprothrombin II�A // Thromb Diath Haemorrh. — 1960. — V. 5. — P. 218–249. 3. Seegers W., Novoa E., Henry R., Hassouna H. Relationship of «new» vitamin K�dependent Protein C and «old» autoprothrombin II�a // Thromb Res. — 1976. — V. 8, N5. — P. 543–552. 4. Stenflo J. A new vitamin K�dependent protein. Purification from bovine plasma and pre� liminary characterization //J. Biol. Chem. — 1976. — V. 251, N2. — P.355–363. 5. Beckmann R., Schmidt R., Santerre R. et al. The structure and evolution of a 461 amino acid human protein C precursor and its mes� senger RNA, based upon the DNA sequence of cloned human liver cDNAs // Nucleic Acids Research. — 1985. — V. 13, N14. — Р. 5233–5247. 6. Drakenberg T., Femlund P., Roepstorff P. et al. β�Hydroxyaspartic acid in vitamin K�de� pendent protein C // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 1983. — V. 80, N7. — P. 1802–1806. 7. Grinnell S., Walls J., Gerlitz B. Glycosylation of human protein C affects its secretion, pro� cessing, functional activities, and activation by thrombin // J. Biol. Chem. — 1991. — V. 266, N15. — Р. 9778–9785. 8. Grinnell S., Hermann R., Yan S. Human pro� tein C inhibits selectin�mediated cell adhe� sion: role of unique fucosylated oligosaccha� ride // Glycobiology. — 1994. — V. 4, N2. — Р. 221–225. 9. Patracchini P., Aiello V., Palazzi P. et al. Sublocalization of the human protein C gene on chromosome 2q13�q14 // Hum. Genet. — 1989. — V. 81, N2. — Р. 191–192. 10. Castellini F. Human protein C and activated protein C // Trends Cardiovasc. Med. — 1996. — V. 5, N2. — P. 55–62. 11. Esmon N., Owen W., Esmon C. Isolation of a membrane�bound cofactor for thrombin� catalyzed activation of protein C // J. Biol. Chem. — 1982. — V. 257, N2. — Р. 859–64. 12. Kisiel W., Canfield W., Ericsson L. et al. Anticoagulant properties of bovine plasma protein C following activation by thrombin // Biochemistry. — 1977. — V. 16, N26. — Р. 5824–31. 13. Van der Meer F., van Tilburg N., van Wijngaarden A. A second plasma inhibitor of activated protein C: α1�antitrypsin // Thromb Haemost. — 1989. — V. 62, N2. — P. 756–762. ЛІТЕРАТУРА БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №4, 2008 16 affinity�purified human activated protein C concentrate // Vox Sang. — 1995. — V. 69, N4. — P. 309–318. 37. Bruley D., Droxan W. Protein C and related anticoagylants advances in applied biotech� nology series: Culf Publishing Company: Houston,TX. — 1990. — V. 11. — Р. 11–27. 38. Wu H., Bruley D. F. Homologous human blood protein separation using immobilized metal affinity cromatography: Protein C separation from prothrombin with applica� tion to the separation of factor IX and pro� thrombin // Biothechnol.Prog. — 1999. — V. 15, N5. — P. 928–931. 39. Bertina R.M. Protein C and related proteins, biochemical and clinical aspects. — Churchill Livingstone: New York, 1998. — Р. 1–54. 40. Волков Г. Л., Платонова Т. Н., Савчук А. Н. и др. Современные представления о систе� ме гемостаза. — К.: Наук. думка, 2005. — 296 с. 41. Качаровский Б. В., Криворучко Р. А., Мин7 дюк М. В. Типовой регламент производства полибиолина. — К.: Мин�во здравоохране� ния УССР, 1975. 42. Wu H., Bruley D. Process scale�up studies for protein C separation using IMAC // Adv. Exp. Med.Biol. — 2005. — V. 599. — P. 61–66. 43. Nadel S. et al. Drotrecogin alfa (activated) in children with severe sepsis: a multicentre phase III randomised controlled trial // Lan� cet. — 2007. — V. 369, N10. — Р. 836–43. 44. Dreyfus M., Ladouzi A., Chambost H. et al. Treatment of inherited protein C deficiency by replacement therapy with the French purified plasma�derived protein C concen� trate (PROTEXEL®) //Vox Sanguinis. — 2007. — V. 93, N3. — P. 233–240. 45. Hajime T. Human activated protein C. Anact C. // Clinics & Drug Therapy. — 2001. — V. 20, N4. — Р.426–427. 46. Genc K. The rationale for activated protein C treatment in perinatal white matter injury // Medical Hypotheses. — 2007. — V. 68, N6. — P. 1418–1419 47. Genc K. Activated protein C: Possible thera� peutic implications for multiple sclerosis // Ibid. — 2007. — V. 68, N3. — P. 710. 48. Genc K. Activated protein C: Therapeutic implications for Alzheimer’s disease // Ibid. — 2007. — V. 69, N3. — P. 701–702. unfractionated heparin // J. Am. Coll. Cardiol. — 2003. — V. 42, N8. — Р. 1389–94. 27. Cheng T., Liu D., Grifin J. et al. Activated protein C blocks p53�mediated apoptosis in ischemic human brain endothelium and is neuroprotective // Nat. Med. — 2003. — V. 9. — Р. 338–342. 28. Cheng T., Petraglia A., Li Z. Activated pro� tein C inhibits tissue plasminogen activator� induced brain hemorrhage // Ibid. — 2006. — V. 12, N11. — P. 1278–1285. 29. Kleijin E. de, Groot R. de, Hack E. et al. Activation of protein C following infusion of protein C concentrate in children with severe meningococcal sepsis and pupura fulminans: a randomized, double�blinded, placebo�con� trolled, dose�finding study // Crit. Care Med. — 2003. — V. 31, N6. — Р. 1839–184. 30. Emmerich J., Vossen C., Callas P. et al. Chronic venous abnormalities in sympto� matic and asymptomatic protein C deficien� cy // J. Thromb. Haemost. — 2005. — V. 3, N7. — Р. 1428–1431. 31. Bucciarelli P., Rosendaal F., Tripodi A. et al. Risk of venous thromboembolism and clinical manifestations in carriers of antithrombin, protein C, protein S deficien� cy, or activated protein C resistance: a mul� ticenter collaborative family study // Arte� rioscler. Thromb. Vasc. Biol. — 1999. — V. 19, N4. — Р. 1026–33. 32. Velander W., Johnson I., Page R. et al. High� Level Expression of a Heterologous Protein in the Milk of Transgenic Swine Using the cDNA Encoding Human Protein C // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 1992. — V. 89, N24. — Р. 12003–12007. 33. Drohan W., Wilkins D., Latimer E. et al. A scalable method for the purification of recombinant human protein C from the milk of transgenic swine in Advances in bio� process engineering. — Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1994. — Р. 501–507. 34. Wu H., Bruley D. Chelator, metal ion and buffer studies for protein C separation // Comparative Biochemistry and Physiology — Part A: Molecular & Integrative Physiology. — 2002. — V. 132, N1. — P. 213–220. 35. Шевель М. В., Веревка С. В. Автоповрежде� ния белковых препаратов: молекулярные механизмы и пути их предотвращения // Совр. пробл. токсикол. — 2006. — №3. — C. 41–45. 36. Ortner C., Ralston A., Gee D. et al. Large� scale production and properties of immuno� Огляди 17 PROTEIN C: MECHANISMS OF FUNCTIONING AND PRODUCTION METHODS D. D. Zhernosekov1, T. V. Kurkina1, 2 1Palladin Institutе of Biochemistry of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv 2Taras Schevchenko Kyiv National University Е7mail: chemikdd@mail.ru, kurkina_tanya@ukr.net Protein C pathway is an important link in numerous physiological and pathophysiological processes of organism. The particular features of protein C structure and mechanisms of its activation are considered. Special attention is given to functioning of activated protein C, to its anticoagulant, anti�inflammatory and profib� rinolytical properties. Possible therapeutic application of protein C for the treatment of large number of pathologies characterized by protein C deficiency is observed. Current sources and approaches for protein C preparation are described. Key words: protein C, hemostasis, anticoagulant, inflammation. ПРОТЕИН С: МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ Д. Д. Жерносеков1, Т. В. Куркина1, 2 1Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украини, Киев 2Киевский национальний университет имени Тараса Шевченко Е7mail: chemikdd@mail.ru, kurkina_tanya@ukr.net Система протеина С составляет важное зве� но многих физиологических и патофизиологи� ческих процессов организма. Рассмотрены особенности структуры протеина С и механиз� мы его активации. Особое внимание уделено функционированию активного протеина С, его антикоагулянтным, противовоспалительным и профибринолитическим свойствам. Рассмат� ривается возможное терапевтическое приме� нение препарата протеина С для лечения мно� гочисленных патологий, характеризующихся дефицитом этого белка. Описаны существую� щие источники и подходы для получения пре� парата протеина С. Ключевые слова: протеин С, гемостаз, антикоагу� лянт, воспаление.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-28148
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1995-5537
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T18:47:55Z
publishDate	2008
publisher	Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
record_format	dspace
spelling	Жерносєков, Д.Д. Куркіна, Т.В. 2011-10-29T21:46:15Z 2011-10-29T21:46:15Z 2008 Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання / Д.Д. Жерносєков, Т.В. Куркіна // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 4. — С. 9-17. — Бібліогр.: 48 назв. — укр. 1995-5537 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28148 577.15 Система протеїну С становить важливу ланку регуляції численних фізіологічних і патофізіологічних процесів організму. Розглянуто особливості структури протеїну С та механізми його активації. Особливу увагу приділено функціонуванню активованого протеїну С, його антикоагулянтним, протизапальним і профібринолітичним властивостям. З’ясовується можливе терапевтичне застосування препарату протеїну С для лікування багатьох патологій, що характеризуються дефіцитом цього білка. Описано існуючі джерела та підходи до одержання препарату протеїну С. Система протеина С составляет важное звено многих физиологических и патофизиологических процессов организма. Рассмотрены особенности структуры протеина С и механизмы его активации. Особое внимание уделено функционированию активного протеина С, его антикоагулянтным, противовоспалительным и профибринолитическим свойствам. Рассматривается возможное терапевтическое применение препарата протеина С для лечения многочисленных патологий, характеризующихся дефицитом этого белка. Описаны существующие источники и подходы для получения препарата протеина С. Protein C pathway is an important link in numerous physiological and pathophysiological processes of organism. The particular features of protein C structure and mechanisms of its activation are considered. Special attention is given to functioning of activated protein C, to its anticoagulant, anti-inflammatory and profib-rinolytical properties. Possible therapeutic application of protein C for the treatment of large number of pathologies characterized by protein C deficiency is observed. Current sources and approaches for protein C preparation are described. uk Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України Біотехнологія Огляди Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання Протеин С: механизмы функционирования и методы получения Protein C: mechanisms of functioning and production methods Article published earlier
spellingShingle	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання Жерносєков, Д.Д. Куркіна, Т.В. Огляди
title	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання
title_alt	Протеин С: механизмы функционирования и методы получения Protein C: mechanisms of functioning and production methods
title_full	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання
title_fullStr	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання
title_full_unstemmed	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання
title_short	Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання
title_sort	протеїн с: механізми функціонування та методи одержання
topic	Огляди
topic_facet	Огляди
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28148
work_keys_str_mv	AT žernosêkovdd proteínsmehanízmifunkcíonuvannâtametodioderžannâ AT kurkínatv proteínsmehanízmifunkcíonuvannâtametodioderžannâ AT žernosêkovdd proteinsmehanizmyfunkcionirovaniâimetodypolučeniâ AT kurkínatv proteinsmehanizmyfunkcionirovaniâimetodypolučeniâ AT žernosêkovdd proteincmechanismsoffunctioningandproductionmethods AT kurkínatv proteincmechanismsoffunctioningandproductionmethods

Протеїн С: механізми функціонування та методи одержання

Institution

Similar Items