外力调控金属蛋白酶ADAMTS13构象和功能研究

目的金属蛋白酶ADAMTS13水解血管性血友病因子v WF减少血小板在血管受损处的过度聚集和血栓的形成。ADAMTS13存在多种构象态,但血流剪应力是否会介导ADAMTS13构象转换,其调控机制如何尚未清楚。方法利用流动腔技术对ADAMTS13施加不同的作用力并利用原子力显微镜(AFM)扫描技术其进行扫描,分析其分子构象特征。利用AFM拉伸技术对ADAMTS13进行力学加载,分析ADAMTS13分子解折叠力、分子长度和内部结构域间分子键生存时间。利用拉伸分子动力学模拟技术分析ADAMTS13解折叠过程。结果高流体剪应力(100 dyn/cm^(2))作用显著增加ADAMTS13分子的纵横比,分子的“闭合”态和“中间”态比例下降,而“伸展”态比例增加。AFM拉伸实验显示ADAMTS13发生解折叠后分子长度增加量呈双峰分布(10.3 nm和25.9 nm),平均解折叠力约为40 p N。ADAMTS13分子内部结构域间的分子键生存时间随作用力的增加呈先增加后减少的“逆锁键”-“滑移键”转换趋势。拉伸分子动力学模拟结果显示外力作用下,exosite-4先解离,exosite-3后解离。结论本研究表明,高流体剪应力可伸展ADAMTS13分子构象。“逆锁键”-“滑移键”转换机制调控ADAMTS13分子的内部结构域间相互作用和解折叠。本研究为外力调控ADAMTS13构象和功能提供了新的见解。