Structure-function relationships of von Willebrand factor

Absztrakt

Amint az endotélium megsérül, vérlemezkék tapadnak a felszínre kerülo szubendoteliális strukturákhoz. Kezdetben a vérlemezkék a VWF-on keresztül kötodnek a szubendoteliális kollagénhez, amelyet a VWF polymer szerkezete és a protomerenkénti GPIb és kollagén kötohelyei (az A1 és A3 doménekben) tesznek lehetové. Figyelemre méltó, hogy a VWF és receptora egyidejuleg jelen vannak a keringésben, ám kölcsönhatásuk csak nagy nyíróero hatására és/vagy a VWF kitapadása után következik be. Az ezen folyamat szabályozására vonatkozó jelenlegi feltevések különbözo mértéku konformáció-változást (a kötohely affinitása vagy hozzáférhetosége) és/vagy a multimer méret változásait (aviditás) helyeznek elotérbe . Megvizsgáltuk a D’D3 régió jelentoségét, melyre az utalt, hogy az 1C1E7 jelzésu monoklonális antitest ide kötodik, ugyanakkor fokozza a GPIb –VWF kölcsönhtást. Monoklonális antitestekkel végzett keresztgátlásos kísérleteink a D’D3 és az A1 domének közelségét jelezték oldat fázisban, de kitapadt VWF esetén nem. Risztocetin indukálta trombocita agglutinációs kísérletekben a D’D3 deléciós VWF mutáns fokozott reaktivitását tapasztaltuk, amely arra utalt, hogy a D’D3 régió korlátozhatja az A1 domén hozzáférhetoségét. Hasonló – elképzelhetoen a D’D3-hoz kötodo – szekvenciát találtunk az 1C1E7- ben és az A1 doménben is, amely alapján feltételezzük, hogy az 1C1E7 kötodése leválasztja a D’D3-at az A1-rol, és így hozzáférhetové teszi azt. Az aviditással kapcsolatos kérdések megválaszolásához továbbfejlesztettük a VWF elektroforézis technikáját és egy új, számítógépes eljárást dolgoztunk ki a multimer méret pontos meghatározására. Végül, kidolgoztunk egy olyan rendszert, amelyben a vérlemezkéket hasonló méretu, aktív GPIba-t hordozó gyöngyökkel helyettesítettük. Ezek segítségével az ármlásban a vérlemezkék által a VWF-ra kifejtett húzóerok modellezhetok lehetové téve a nagyobb léptéku konformációváltozások tanulmányozását.

As soon as the endothelium is compromised, platelets are recruited on the exposed subendothelial structures. Initially, VWF is bridging the subendothelial collagen and the platelets, supported by its multiple subunits, each with a binding site for GPIb and for collagen (A1 and A3 domains). Interestingly, both VWF and its receptor circulate in the bloodstream simultaneously, but they only interact if pathologically high shear forces are present and/or VWF is immobilised. Present theories about the regulation of this interaction hypothesise conformational changes at different scales (affinity or accessibility of the binding site) and/or emphasise the control of multimer size (avidity). We have investigated the possible regulatory role of the D’D3 region, which is suggested by the fact, that the monoclonal antibody 1C1E7 binds to here, but enhances the GPIb –VWF interaction. Cross-blocking studies with monoclonal antibodies revealed the proximity of the D’D3 and A1 domains in solution, but not when immobilised. Ristocetin induced platelet agglutination studies with VWF deletion mutants lacking the D’D3 region demonstrated increased reactivity, suggesting that D’D3 is limiting the accessibility of A1. We have found, that 1C1E7 and the A1 domain has a similar sequence — possibly binding to D’D3 — that suggests that 1C1E7 may disrupt the binding of D’D3 and A1 leaving the latter unblocked. For avidity related questions, we have improved electrophoresis techniques of VWF multimer analysis and developed a new computerized procedure to accurately describe the size of multimers. We have compared the new and present methods, and demonstrated the accuracy and the utility of our methods. Finally, we have established a system, where platelets are substituted with similar sized corpuscules bearing functionally active GPIba. This aids the study of large scale conformational changes by modelling the drag forces exerted on VWF by platelets in flow.

Leírás
Kulcsszavak
shear, nyíró erő, conformation, konformáció-változás, VWF multimer analysis, VWF multimer analízis, von Willebrand factor, von Willebrand faktor
Forrás