C սպիտակուց

**C սպիտակուց**, հայտնի որպես **աուտոպրոթրոմբին IIA** և **արյան մակարդման XIV գործոն**, նախաֆերմենտ, այսինքն՝ ոչ ակտիվ ֆերմենտ: Ակտիվացված ձևը կարևոր դեր է խաղում հակամակարդման, բորբոքման և ապոպտոզը կարգավորելու, մարդկանց և այլ կենդանիների արյան անոթների պատերի թափանցելիության պահպանման գործում: Ակտիվացված C սպիտակուցն (APC) այս գործողություններն իրականացնում է հիմնականում պրոտեոլիտիկ կերպով ապաակտիվացնելով Va գործոն և VIIIa գործոն սպիտակուցները: Ակտիվացված C սպիտակուցը դասակարգվում է որպես սերինային պրոտեազ, քանի որ այն պարունակում է սերինի մնացորդ իր ակտիվ կենտրոնում: Մարդկանց շրջանում C սպիտակուցը կոդավորված է PROC գենով, որը գտնվում է 2-րդ քրոմոսոմում:

C սպիտակուցի նախաֆերմենտային ձևը վիտամին K-կախյալ գլիկոպրոտեին է, որը շրջանառվում է արյան պլազմայում: Դրա կառուցվածքը երկշղթա պոլիպեպտիդն է, որը բաղկացած է թեթև շղթայից և ծանր շղթայից, որոնք կապված են երկսուլֆիդային կապով։ C սպիտակուցի նախաֆերմենտն ակտիվանում է, երբ այն միանում է թրոմբինին՝ մեկ այլ սպիտակուցի, որը մեծապես ներգրավված է հակամակարդման  մեջ և սպիտակուց C-ի ակտիվացումը մեծապես նպաստում է թրոմբոմոդուլինի և էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների (EPCRs) առկայությանը: Էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների շնորհիվ ակտիվացված C սպիտակուցը հայտնաբերվում է հիմնականում էնդոթելային բջիջների շրջանում (այսինքն՝ նրանք, որոնք կազմում են արյան անոթների պատերը), և հենց այդ բջիջներն ու լեյկոցիտներն (արյան սպիտակ բջիջները) են ազդում ակտիվացված C սպիտակուցի վրա: C սպիտակուցի որպես հակամակարդիչ կարևոր դերի շնորհիվ, նրանք, որոնք ունեն C սպիտակուցի անբավարարություն կամ որոշակի դիմադրություն ակտիվացված C սպիտակուցի նկատմամբ, տառապում են վտանգավոր արյան մակարդման (թրոմբոզ) ձևավորման ռիսկից:

Մարդու ակտիվացված սպիտակուց C-ի (rhAPC) ռեկոմբինանտ ձևի կլինիկական օգտագործման հետազոտությունը, կիրառման վերաբերյալ հետազոտությունները, որոնք հայտնի են որպես Դրոտրեկոգին ալֆա-ակտիվացված և որը ապրանքանիշը կրում է «Քիգրիս» (Xigris)  Eli Lilly and Company ընկերությունը, բախվել են հակասությունների: Eli Lily and Company-ն վարեց ագրեսիվ մարքեթինգային արշավ՝ խթանելու դրա օգտագործումը ծանր սեպսիսով և սեպտիկ շոկով տառապող մարդկանց համար և հովանավորել է 2004 թվականին Surviving Sepsis Campaign Guidelines-ը: Այնուամենայնիվ, 2012 թվականին Քոքրեյնի վերանայումը պարզեց, որ դրա օգտագործումը չի կարող առաջարկվել, քանի որ այն չի բարձրացնում ապրելիության մակարդակը և մեծացնում է արյունահոսության ռիսկը: 2011 թվականի հոկտեմբերին Քսիգրիսը շուկայից հանվել է՝ Eli Lily and Company-ն մեծահասակների շրջանում անցկացված փորձարկումների արդյունքում ավելի բարձր մահացության պատճառով։

## Պատմություն
C սպիտակուցի հակամակարդիչ դերը մարդու օրգանիզմում առաջին անգամ նկարագրվել է Սիգերս և համահեղինակների կողմից 1960 թվականին, ովքեր C սպիտակուցին տվել են դրա սկզբնական անվանումը՝ աուտոպրոթրոմբին II ա (էջ 6822)։ C սպիտակուցն առաջին անգամ առանձնացվել  է 1976 թվականին Յոհան Ստենֆլոյի կողմից՝ խոշոր եղջերավոր անասունների պլազմայից, և Ստենֆլոն պարզել է, որ այն վիտամին K-կախյալ սպիտակուց է։ Նա այն անվանել է C սպիտակուց, քանի որ դա երրորդ սպիտակուցն էր («C պիկ»), որը էլյուցիայի է ենթարկվել DEAE-Sepharose իոնափոխանակային քրոմատոգրաֆիայից։ Այդ ժամանակ Սիգերսը զբաղված էր վիտամին K-կախյալ մակարդելիության գործոնների որոնմամբ, որոնք չէին հայտնաբերվում մակարդման ստանդարտ թեստերով, քանի որ այդ թեստերը գնահատում են մակարդման գլոբալ ֆունկցիան։ Շուտով Սիգերսը գիտակցել է, որ Ստենֆլոյի հայտնաբերած սպիտակուցը նույնական է իր իսկ հայտնագործության հետ։ Ակտիվացված C սպիտակուցն  հայտնաբերվել է նույն թվականին ավելի ուշ, իսկ 1977 թվականին առաջին անգամ հաստատվել է, որ ակտիվացված C սպիտակուցն ապաակտիվացնում է Vա գործոնը։ 1980 թվականին Վեհարը և Դավին պարզել են, որ ակտիվացված C սպիտակուցը նաև ապաակտիվացնում է VIIIա գործոնը։ Դրանից կարճ ժամանակ անց Վոլկերը-ը ճանաչել է սպիտակուց S-ը որպես կոֆակտոր։ 1982 թվականին, Գրիֆին և համահեղինակների կողմից իրականացված ընտանեկան հետազոտությունը առաջին անգամ կապել է C սպիտակուցի անբավարարությունը երակային թրոմբոզի ախտանշանների հետ։ 1984 թվականին մի շարք գիտնականներ նկարագրել են հոմոզիգոտ C սպիտակուցի անբավարարությունը և դրանից բխող ծանր առողջական հետևանքները։ C սպիտակուցի կոմպլեմենտար ԴՆԹ-ի կլոնավորումը առաջին անգամ իրականացվել է 1984 թվականին Բեքման և համահեղինակների կողմից, ինչի արդյունքում կազմվել է այն գենի քարտեզը, որը պատասխանատու է լյարդում C սպիտակուցի սինթեզի համար։ 1987 թվականին իրականացվել է հիմնարար փորձ (Թայլոր և համահեղինակներ), որի ընթացքում ցույց է տրվել, որ ակտիվացված C սպիտակուցը կանխում է կոագուլոպաթիան և մահը, երբ բաբուիններին ներարկվում են աղիքային ցուպիկի մահացու կոնցենտրացիաներ։

1993 թվականին ակտիվացված C սպիտակուցի նկատմամբ ժառանգական դիմադրություն հայտնաբերվեց Դալբեքի և այլոց կողմից,որը կապված է ընտանեկան թրոմբոֆիլիայի հետ։ 1994 թվականին նկարագրվեց համեմատաբար տարածված գենետիկ մուտացիան, որն առաջացնում է Լեյդենի 5-րդ գործոնը (Բերտինա և համահեղինակներ) :Երկու տարի անց Gla-դոմենից զուրկ ակտիվացված C սպիտակուցը պատկերվեց 2,8 Անգստրեմ թույլատրությամբ: Սկսած 2001 թվականի PROWESS կլինիկական փորձարկումից, ճանաչվել է, որ սեպսիսի ախտանիշներից շատերը կարող են բարելավվել ակտիվացված C սպիտակուցի ներարկումով, և հիվանդների մահացության մակարդակը կարող է զգալիորեն նվազել: Մոտավորապես այդ տարվա վերջում Դրոտրեկոգին ալֆան (ակտիվացված)՝ մարդու ռեկոմբինանտ ակտիվացված C սպիտակուցը, դարձավ առաջին դեղամիջոցը, որը հաստատել է ԱՄՆ Սննդի և դեղերի վարչությունը ծանր սեպսիսի բուժման համար: 2002 թվականին Science-ը հրապարակեց մի հոդված, որն առաջին անգամ ցույց է տրվել, որ C պրոտեինն ակտիվացնում է պրոթեզերոնի ակտիվացված ընկալիչ-1-ը (PAR-1) և այս գործընթացը բացատրում է իմունային համակարգի սպիտակուցի մոդուլյացիան։

## Գենետիկա
Մարդկանց շրջանում C սպիտակուցի սինթեզի կենսաբանական ցուցումները կոդավորված են գենում, որը պաշտոնապես կոչվում է C սպիտակուց (մակարդման գործոնների Vա և VIIIա ապաակտիվացնող): HUGO Gene Nomenclature կոմիտեի կողմից հաստատված գենի խորհրդանիշը PROC է C սպիտակուցից։ Այն գտնվում է երկրորդ քրոմոսոմում (2q13-q14) և ներառում է ինը էքզոն։ Նուկլեոտիդային հաջորդականությունը, որը կոդավորում է մարդկային C սպիտակուցը, մոտավորապես 11000 հիմք ունի։

## Կառուցվածք և մշակում
Մարդու C սպիտակուցը վիտամին K-կախյալ գլիկոպրոտեին է, որը կառուցվածքային առումով նման է արյան մակարդման վրա ազդող մյուս վիտամին K-կախյալ պրոտեիններին՝ պրոթրոմբինին, VII, IX և X գործոններին։ C սպիտակուցի սինթեզը տեղի է ունենում լյարդում և սկսվում է մեկշղթա նախորդող մոլեկուլից, որը ներառում է 32 ամինաթթվից կազմված N-ծայրային ազդանշանային պեպտիդ, որին հաջորդում է պրոպեպտիդը։ C սպիտակուցը ձևավորվում է այն ժամանակ, երբ հեռացվում է Lys¹⁹⁸ և Arg¹⁹⁹ ամինաթթուներից կազմված դիպեպտիդը, ինչի արդյունքում մոլեկուլը վերափոխվում է հետերոդիմերի։ Ստացված կառուցվածքում յուրաքանչյուր շղթայի վրա առկա են N-կապված ածխաջրեր։ Պրոտեինը բաղկացած է մեկ թեթև շղթայից (21 կԴա) և մեկ ծանր շղթայից (41 կԴա), որոնք միմյանց կապված են երկսուլֆիդային կապով՝ Cys¹⁸³ և Cys³¹⁹ ամինաթթուների միջև։

Ապաակտիվ C սպիտակուցը բաղկացած է 419 ամինաթթվից և ունի բազմադոմենային կառուցվածք․մեկ Gla դոմեն (43–88 ամինաթթվային մնացորդներ), մեկ պտուտակաձև արոմատիկ հատված (89–96), երկու էպիդերմալ աճի գործոնին նման (EGF-like) դոմեններ (97–132 և 136–176), ակտիվացման պեպտիդ (200–211), և տրիպսինանման սերինային պրոտեազային դոմեն (212–450)։ Թեթև շղթան պարունակում է Gla դոմենը, EGF-անման դոմենները և արոմատիկ հատվածը, մինչդեռ ծանր շղթան ներառում է պրոտեազային դոմենը և ակտիվացման պեպտիդը։ Այս ձևով C սպիտակուցի շուրջ 85–90%-ը շրջանառվում է պլազմայում որպես նախաֆերմենտ, սպասելով իր ակտիվացմանը։ Մնացած C սպիտակուց նախաֆերմենտը ներկայացված է սպիտակուցի թեթևակի փոփոխված ձևերով։ Ֆերմենտի ակտիվացումը տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ թրոմբինի մոլեկուլը ծանր շղթայի N-ծայրից պոկում է ակտիվացման պեպտիդը։ Ակտիվ կենտրոնը պարունակում է սերինային պրոտեազներին բնորոշ կատալիտիկ տրիադ՝ His²⁵³, Asp²⁹⁹ և Ser⁴⁰²։

Gla դոմենը առանձնահատուկ նշանակություն ունի բացասական լիցքավորված ֆոսֆոլիպիդների հետ կապվելու համար, ինչը անհրաժեշտ է C սպիտակուցի հակամակարդիչ ազդեցության իրականացման համար, ինչպես նաև էնդոթելային C սպիտակուց ընկալիչի (էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչներ) հետ փոխազդեցության համար, որը պայմանավորում է նրա ցիտոպրոտեկտիվ ազդեցությունը։ C սպիտակուցում առկա է մեկ էքզոսայթ, որը ուժեղացնում է նրա կարողությունը արդյունավետորեն ինակտիվացնելու մակարդման Vₐ գործոնը, ինչպես նաև մեկ այլ էքզոսայթ, որն անհրաժեշտ է թրոմբոմոդուլինի հետ փոխազդեցության համար։

### Հետտրանսլացիոն ձևափոխություն
Մարդու C սպիտակուցը ենթարկվում է առնվազն հինգ տեսակի հետտրանսլացիոն ձևափոխության․ (1) գամմա-կարբօքսիլացում՝ սպիտակուցի ամինաթթվային հաջորդականության առաջին ինը գլուտամինաթթվային մնացորդների վրա։  Այս մոդիֆիկացիան կատարվում է վիտամին K-ից կախյալ միկրոսոմալ կարբօքսիլազայի միջոցով։ Gla մնացորդների ամբողջական առկայությունը անհրաժեշտ է C սպիտակուցի լիարժեք կենսաբանական ակտիվության համար։ (2) Asp⁷¹-ի բետա-հիդրօքսիլացում՝ երկու EGF-անման դոմեններից մեկում, որի արդյունքում ձևավորվում է էրիթրո-L-բետա-հիդրօքսիասպարտատ (β-hydroxy-Asp, bHA)։  Այս մոդիֆիկացիան կարևոր է ֆունկցիոնալ ակտիվության համար, ինչը հաստատվել է Asp⁷¹-ի գլուտամինաթթվով (Glu) փոխարինման միջոցով կատարված մուտացիոն փորձերով։ (3) N-կապված գլիկոզիլացում՝ երեք հնարավոր գլիկոզիլացման տեղերում։ Պլազմայի մարդու C սպիտակուցի զանգվածի մոտավորապես 23 %-ը կազմում են ածխաջրերը։ (4) Դիսուլֆիդային կապերի ձևավորում, որոնք ապահովում են սպիտակուցի տարածական կառուցվածքի կայունությունը։ (5) Բազմակի պրոտեոլիտիկ ճեղքումներ պոլիպեպտիդային շղթայում՝ 18 ամինաթթվից կազմված ազդանշանային պեպտիդի հեռացում, 24 ամինաթթվից կազմված պրոպեպտիդի հեռացում, ինչպես նաև ճեղքումներ 155–156 և 157–158 ամինաթթվերի միջև,  որի արդյունքում ձևավորվում է պլազմայում շրջանառվող նախաֆերմենտի երկշղթա կառուցվածքը։

## Ֆիզիոլոգիա
C սպիտակուցի ակտիվացումը զգալիորեն խթանվում է թրոմբոմոդուլինի և էնդոթելային C սպիտակուց ընկալիչի (էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչներ) միջոցով, որը հիմնականում արտահայտվում է էնդոթելային բջիջների վրա (արյունատար անոթների ներքին մակերեսը պատող բջիջներ)։ Թրոմբոմոդուլինի առկայությունը արագացնում է C սպիտակուցի ակտիվացումը մի քանի կարգով, իսկ էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչները մեծացնում է ակտիվացման արագությունը մոտ 20 անգամ։ Մկների վրա կատարված փորձերում ցույց է տրվել, որ եթե այս երկու սպիտակուցներից որևէ մեկը բացակայում է, սաղմնային փուլում մկնիկը մահանում է չափազանց արտահայտված թրոմբագոյացման հետևանքով։ Էնդոթելիումի վրա ակտիվացված C սպիտակուցը (ակտիվացված C սպիտակուց) կատարում է առանցքային դեր արյան մակարդման, բորբոքային գործընթացների և ապոպտոզի կարգավորման մեջ։ Քանի որ թրոմբոմոդուլինը էականորեն արագացնում է C սպիտակուցի ակտիվացումը, կարելի է ասել, որ C սպիտակուցը ակտիվացվում է ոչ թե ազատ թրոմբինի, այլ թրոմբին–թրոմբոմոդուլին (կամ նույնիսկ թրոմբին–թրոմբոմոդուլին–էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչներ) համալիրի միջոցով։ Ակտիվ ձևի անցնելուց հետո ակտիվացված C սպիտակուցը կարող է մնալ կամ չմնալ կապակցված էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչներին, որի նկատմամբ ունի մոտավորապես նույն կապման ուժը, ինչ C սպիտակուցի նախաֆերմենտային ձևը։

Սպիտակուց C-ն նախաֆերմենտի տեսքով առկա է չափահաս մարդու նորմալ արյան պլազմայում 65-ից 135 IU/dL կոնցենտրացիաներում: Ակտիվացված C սպիտակուցը հայտնաբերվում է մոտավորապես 2000 անգամ ցածր մակարդակներում, քան այս մակարդակը: Չափավոր ծանր թերությունները նկարագրում են արյան կոնցենտրացիաները 1-ից մինչև 20 IU/dL, իսկ ծանր թերությունները բերում են C սպիտակուցի մակարդակ, որը 1 IU/dL-ից ցածր է կամ անհայտ է: Առողջ անհաս նորածնի մեջ սպիտակուցի C մակարդակը միջինում 40 IU/dL է: C սպիտակուցի կոնցենտրացիան աճում է մինչև վեց ամիս, երբ միջին մակարդակը կազմում է 60 IU/dL, սակայն մակարդակը ցածր է մնում մանկության ընթացքում, մինչև այն հասնում է մեծահասակների մակարդակին պատանեկության տարիքից հետո: Ակտիվացված սպիտակուցի C-ի կյանքի կիսապարբերությունը մոտ 15 րոպե է:

## Ուղիներ
C սպիտակուցի ուղիները յուրահատուկ կենսաքիմիական ռեակցիաների համակարգ են, որոնք վերահսկում են ակտիվացված պրոտեին C-ի էքսպրեսիայի մակարդակն ու օրգանիզմում դրա ակտիվությունը։ C սպիտակուցը պլեյոտրոպիկ սպիտակուց է, որն ունի երկու հիմնական գործառույթային ուղղություն՝ հակամակարդիչ, ցիտոպրոտեկտիվ՝ այսինքն՝ ուղղակի ազդեցություն բջիջների վրա։ Այն, թե C սպիտակուցը որ գործառույթն է իրականացնում, կախված է նրանից, թե արդյոք ակտիվացումից հետո ակտիվացված C սպիտակուցը մնում է կապված էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների հետ։ Երբ ակտիվացված C սպիտակուցը կապված չէ էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչներ-ի հետ, դրսևորվում են դրա հակամակարդիչ ազդեցությունները։ Այս դեպքում C սպիտակուցը գործում է որպես հակամակարդիչ՝ անշրջելի պրոտեոլիտիկ եղանակով ապաակտիվացնելով Vա գործոն  և VIIIա գործոնը, որոնք վերածվում են համապատասխանաբար Vi գործոնի և VIIIi գործոնի։ Երբ ակտիվացված C սպիտակուցը մնում է կապված էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների հետ, այն իրականացնում է իր ցիտոպրոտեկտիվ ազդեցությունները՝ ազդելով ազդող սուբստրատի՝ պրոտեազ ակտիվացնող ռեցեպտոր-1-ի  (PAR-1) վրա։ Մինչև որոշակի աստիճան, ակտիվացված C սպիտակուցի հակամակարդիչ հատկությունները անկախ են դրա ցիտոպրոտեկտիվ ազդեցություններից, քանի որ մեկ ուղու դրսևորումը կախված չէ մյուսի առկայությունից։

C սպիտակուցի ակտիվությունը կարող է նվազել՝ թրոմբոմոդուլինի կամ էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների մատչելի քանակի նվազման արդյունքում։ Այս գործընթացը կարող է միջնորդվել բորբոքային ցիտոկինների միջոցով, մասնավորապես՝ ինտերլեյկին-1β (IL-1β) և ուռուցքի մեռուկացման գործոն-α (TNF-α)։ Բորբոքման ընթացքում ակտիվացված լեյկոցիտները արտազատում են այս բորբոքային մեդիատորները, որոնք՝ արգելակում են թրոմբոմոդուլինի և էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչներ-ի սինթեզը, ինչպես նաև առաջացնում են դրանց շերտազատում էնդոթելի մակերեսից։ Այս երկու մեխանիզմներն էլ հանգեցնում են C սպիտակուցի ակտիվացման նվազմանը։ Թրոմբինն ինքնին նույնպես կարող է ազդել էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների մակարդակների վրա։ Բացի այդ, բջիջներից արտազատվող որոշ սպիտակուցներ կարող են խոչընդոտել C սպիտակուցի ակտիվացումը։ Օրինակ՝  էոզինոֆիլներից արտազատվող գործոնները, ինչը կարող է բացատրել թրոմբոզի առաջացումը հիպերէոզինոֆիլ սրտային հիվանդության ժամանակ։ Ի հակադրություն, C սպիտակուցի ակտիվությունը կարող է բարձրացվել թրոմբոցիտային 4-րդ գործոնի ազդեցությամբ։ Ենթադրվում է, որ այս ցիտոկինը նպաստում է C սպիտակուցի ակտիվացմանը՝ ձևավորելով էլեկտրաստատիկ կամուրջ C սպիտակուցի Gla դոմենի և թրոմբոմոդուլինի գլիկոզամինոգլիկանային (GAG) դոմենի միջև, ինչի արդյունքում նվազում է նրանց ռեակցիայի Միքայելիսի հաստատունը (Kₘ)։ Բացի նշվածից, C սպիտակուցը արգելակվում է C սպիտակուց արգելակչով։

### Հակամակարդիչ ազդեցություններ

C սպիտակուցը մարդու օրգանիզմում հակամակարդիչ համակարգի հիմնական բաղադրիչներից մեկն է։ Այն գործում է որպես սերինային պրոտեազի նախաֆերմենտ, իսկ դրա ակտիվացված ձևը՝ ակտիվացված C սպիտակուցը, պրոտեոլիտիկ եղանակով ճեղքում է պեպտիդային կապերը ակտիվացված V և VIII մակարդման գործոններում, որոնց պեպտիդային կապերից մեկում որպես ամինաթթու առկա է սերինը։ ակտիվացված C սպիտակուցի կողմից ապաակտիվացվող այս սպիտակուցները՝ V գործոնը և VIII գործոնը, հանդիսանում են խիստ նախամակարդիչ կոֆակտորներ թրոմբինի առաջացման գործընթացում։ Թրոմբինը արյան մակարդման առանցքային տարր է, իսկ նշված գործոնները միասին կազմում են պրոթրոմբինազային համալիրի բաղադրիչները։ V գործոնի և VIII գործոնի ապաակտիվացման կոֆակտորներն են՝ S սպիտակուցը, V գործոն-ը, բարձր խտության լիպոպրոտեիդները (HDL), անիոնային ֆոսֆոլիպիդները և գլիկոսֆինգոլիպիդները։

V գործոնը կապվում է պրոթրոմբինին և X գործոն a-ին, ինչի արդյունքում թրոմբինի առաջացման արագությունը մեծանում է մոտ չորս կարգով՝ շուրջ 10 000 անգամ։ Հետևաբար V գործոնի ապաակտիվացումը գործնականում կասեցնում է թրոմբինի առաջացումը։ V գործոնIII-ը, իր հերթին, հանդիսանում է ակտիվացված X գործոնի առաջացման կոֆակտոր, որն էլ պրոթրոմբինը փոխակերպում է թրոմբինի։ VIII գործոնը մեծացնում է X գործոնի ակտիվացման արագությունը մոտ 200 000 անգամ։ Մակարդման գործընթացում ունեցած վճռորոշ դերի պատճառով V գործոն հայտնի է նաև որպես հակահեմոֆիլիկ գործոն, իսկ դրա անբավարարությունը հանգեցնում է հեմոֆիլիա A-ի զարգացմանը։

Ակտիվացված C սպիտակուցն ապաակտիվացնում է V գործոնը՝ կատարելով երեք պրոտեոլիտիկ ճեղքում՝ Arg306, Arg506 և Arg679 դիրքերում։ Arg306 և Arg506 դիրքերում տեղի ունեցող ճեղքումները նվազեցնում են մոլեկուլի կապման հակումն X գործոնի նկատմամբ։ Թեև Arg306 դիրքում ճեղքումը համեմատաբար դանդաղ է ընթանում, այն կենսական նշանակություն ունի V գործոնի ֆունկցիոնալ ապաակտիվացման համար։ Protein S-ը նպաստում է այս գործընթացին՝ կատալիզելով պրոտեոլիզը Arg306 դիրքում, որի հետևանքով V գործոնի A2 դոմենը անջատվում է սպիտակուցի մնացած մասից։ Բացի այդ, protein S-ը կապվում է նաև X գործոնa-ին, արգելակելով վերջինիս ազդեցությունը ակտիվացված C սպիտակուցի կողմից V գործոնa-ի ապաակտիվացման վրա։

VIII գործոնի ապաակտիվացման մեխանիզմը ամբողջությամբ պարզաբանված չէ։ VIII գործոնի կեսկյանքը մոտ երկու րոպե է, եթե առկա չէ Factor IXa, որը կայունացնում է այն։ Որոշ հեղինակներ կասկածի տակ են դրել ակտիվացված C սպիտակուցի կողմից VIII գործոն-ի ապաակտիվացման կենսաբանական նշանակությունը, և մինչ այժմ հստակ չէ, թե ինչ չափով են V գործոն-ը և protein S-ը մասնակցում դրա պրոտեոլիզին որպես կոֆակտորներ։ Այնուամենայնիվ հայտնի է, որ ակտիվացված C սպիտակուցն ապաակտիվացնում է VIII գործոնը՝ ճեղքելով այն երկու դիրքերում՝ Arg336 և Arg562։ Ցանկացած մեկ ճեղքումը բավարար է VIII գործոնն ապաակտիվացնելու և այն V գործոնի վերածելու համար։

### Ցիտոպրոտեկտիվ ազդեցություններ
Երբ ակտիվացված C սպիտակուցը  կապված է էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների հետ, այն իրականացնում է մի շարք կարևոր ցիտոպրոտեկտիվ (բջիջները պաշտպանող) գործառույթներ, որոնց մեծ մասը պահանջում է էնդոթելային սպիտակուցի C ընկալիչների և PAR-1-ի մասնակցությունը։ Դրանք ներառում են գենային էքսպրեսիայի կարգավորումը, հակաբորբոքային ազդեցությունները, հակաապոպտոտիկ ազդեցությունները և էնդոթելիալ պատնեշի ֆունկցիայի պաշտպանությունը։

Բջիջների մշակումը ակտիվացված C սպիտակուցով ցույց է տալիս, որ դրա կողմից գենային էքսպրեսիայի մոդուլացիան արդյունավետորեն վերահսկում է բորբոքային և ապոպտոտիկ վարքագծի հիմնական ուղիները։ Մոտ 20 գեներ ենթարկվում են վերակարգավորման C սպիտակուցի ազդեցությամբ և ևս մոտ 20 գեներ՝ ցածրակարգավորման։ Առաջին խումբը հիմնականում ներառում է հակաբորբոքային և հակաապոպտոտիկ ուղիներ, մինչդեռ երկրորդ խումբը հակված է լինել պրոբորբոքային և պրոապոպտոտիկ։ ակտիվացված C սպիտակուցի կողմից գենային էքսպրեսիայի պրոֆիլի փոփոխման մեխանիզմները ամբողջությամբ պարզաբանված չեն, սակայն ենթադրվում է, որ դրանք գոնե մասամբ կապված են տրանսկրիպցիոն գործոնների ակտիվության արգելակման հետ։ ակտիվացված C սպիտակուցի կողմից վերակարգավորվող կարևոր սպիտակուցներից են Bcl-2-ը, eNOS-ը և IAP-ը, մինչդեռ նկատվում է p53-ի և Bax-ի արտահայտված ցածրակարգավորում։

ակտիվացված C սպիտակուցն ունի հստակ հակաբորբոքային ազդեցություններ թե՛ էնդոթելիալ բջիջների, թե՛ լեյկոցիտների վրա։ Այն ազդում է էնդոթելիալ բջիջների վրա արգելակելով բորբոքային մեդիատորների արտազատումը, նվազեցնելով բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների էքսպրեսիան։ Սա հանգեցնում է լեյկոցիտների կպման և ներթափանցման նվազմանը հյուսվածքներ, ինչպես նաև սահմանափակում է ենթակա հյուսվածքների վնասումը։ ակտիվացված C սպիտակուցն պահպանում է էնդոթելիալ պատնեշի ամբողջականությունը և նվազեցնում քեմոտաքսիսը։ Ակտիվացված C սպիտակուցն նաև արգելակում է բորբոքային արձագանքի մեդիատորների արտազատումը ինչպես լեյկոցիտներում, այնպես էլ էնդոթելիալ բջիջներում՝ նվազեցնելով ցիտոկինային պատասխանն ու հնարավոր է՝ թուլացնելով համակարգային բորբոքային արձագանքը, ինչպիսին դիտվում է սեպսիսի դեպքում։ Կենդանիների (առնետների) և մարդկանց վրա կատարված հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ակտիվացված C սպիտակուցը նվազեցնում է էնդոտոքսինով պայմանավորված թոքային վնասումն ու բորբոքումը։

Գիտնականները ընդունում են ակտիվացված C սպիտակուցի հակաապոպտոտիկ ազդեցությունների գոյությունը, սակայն ապոպտոզի արգելակման ճշգրիտ մեխանիզմները դեռևս ամբողջությամբ պարզ չեն։ Հայտնի է, որ ակտիվացված C սպիտակուցն ունի նեյրոպրոտեկտիվ ազդեցություն։ Հակաապոպտոզը իրականացվում է՝ կասպազա-3-ի և կասպազա-8-ի ակտիվացման նվազման, Bax/Bcl-2 հարաբերակցության բարելավման, և p53-ի ցածրակարգավորման միջոցով։ Ակտիվացված C սպիտակուցը զգալիորեն պաշտպանում է նաև էնդոթելիալ պատնեշի ֆունկցիան։ Էնդոթելիալ պատնեշի խաթարումը և համապատասխան թափանցելիության աճը կապված են այտուցի, թերճնշման և բորբոքման հետ, որոնք բնորոշ են սեպսիսին։ ակտիվացված C սպիտակուցն պաշտպանում է էնդոթելիալ պատնեշը՝  խթանելով PAR-1-ից կախված սֆինգոզին կինազա-1-ի ակտիվացումը, և բարձրացնելով սֆինգոզին-1-ֆոսֆատի մակարդակը սֆինգոզին կինազայի միջոցով։

Մի շարք ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ ակտիվացված C սպիտակուցի պրոտեոլիտիկ ակտիվությունը նպաստում է դրա ցիտոպրոտեկտիվ հատկություններին։ Սակայն նույնիսկ այն տարբերակները, որոնք պրոտեոլիտիկ ակտիվություն չունեն, կարող են կարգավորել PAR ակտիվացնողների՝ թրոմբինի և X գործոնa-ի ձևավորումը, ինչպես նաև դրսևորել ցիտոպրոտեկտիվ ազդեցություններ ինչպես in vitro, այնպես էլ in vivo պայմաններում։

## Դերը հիվանդությունների մեջ
C սպիտակուցի գենետիկ անբավարարությունը, իր թեթև ձևով՝ կապված պարզ հետերոզիգոտ վիճակի հետ, մեծահասակների մոտ առաջացնում է երակային թրոմբոզի զգալիորեն բարձր ռիսկ։ Եթե պտուղը հոմոզիգոտ կամ հետերոզիգոտ է այս անբավարարության նկատմամբ, հնարավոր է purpura fulminans-ի, ծանր տարածուն ներմակարդային մակարդման (DIC) և միաժամանակյա երակային թրոմբոէմբոլիայի զարգացում դեռևս ներարգանդային շրջանում։ Այս վիճակը չափազանց ծանր է և սովորաբար մահացու։ Մկների մոտ C սպիտակուցի գենի ջնջումը հանգեցնում է պտղի մահվան ծննդի շրջանի ընթացքում։ C սպիտակուցից զուրկ պտղային մկները սկզբում զարգանում են նորմալ, սակայն հետագայում ունենում են ծանր արյունահոսություն, կոագուլոպաթիա, ֆիբրինի կուտակում և լյարդի նեկրոզ։

C սպիտակուցի անբավարարության հաճախականությունը առանց ախտանշանների անձանց շրջանում կազմում է մոտ 1:200–1:500, մինչդեռ կլինիկապես արտահայտված անբավարարությունը հանդիպում է մոտ 1:20 000 անհատում։ Ռասայական կամ էթնիկական տարբերություններ չեն հայտնաբերվել։ 

Այս գենում հայտնաբերվել է առնվազն 177 հիվանդածին մուտացիա։ Ակտիվացված C սպիտակուցի ռեզիստենտությունը առաջանում է այն դեպքում, երբ ակտիվացված C սպիտակուցն ի վիճակի չէ իրականացնել իր կենսաբանական գործառույթները։ Այս վիճակը ունի կլինիկական դրսևորումներ, որոնք նման են C սպիտակուցի անբավարարությանը։ Կովկասյան ազգաբնակչության շրջանում ակտիվացված C սպիտակուց ռեզիստենտության ամենատարածված պատճառը V գործոն-ի ակտիվացված C սպիտակուցճեղքման տեղամասի մուտացիան է, որի դեպքում Arg506-ը փոխարինվում է Gln-ով, առաջացնելով Լեյդենի 5-րդ գործոն (նաև հայտնի որպես R506Q)։ Այս մուտացիան վերացնում է ակտիվացված C սպիտակուցի կողմից այդ ճեղքման հնարավորությունը և փաստացիորեն խանգարում է V գործոնa-ի և VIII գործոն-ի արդյունավետ ապաակտիվացմանը։ Արդյունքում արյունը չափազանց հեշտ է մակարդվում, և անհատը մշտապես գտնվում է թրոմբոզի բարձր ռիսկի ներքո։ Լեյդենի 5-րդ գործոն-ի հետերոզիգոտ կրողները ունեն երակային թրոմբոզի 5–7 անգամ ավելի բարձր ռիսկ, իսկ հոմոզիգոտները՝ մոտ 80 անգամ ավելի բարձր, համեմատած ընդհանուր բնակչության հետ։ Այս մուտացիան հանդիսանում է երակային թրոմբոզի ամենատարածված ժառանգական ռիսկի գործոնը կովկասցիների շրջանում։

Ակտիվացված C սպիտակուց ռեզիստենտության դեպքերի մոտ 5%-ը կապված չէ Լեյդենի 5-րդ գործոն մուտացիայի հետ։ Այլ գենետիկ փոփոխություններ ևս կարող են առաջացնել ակտիվացված C սպիտակուց ռեզիստենտություն, սակայն ոչ նույն աստիճանի, ինչ Լեյդենի 5-րդ գործոն-ը։ Դրանք ներառում են V գործոն-ի այլ տարբերակներ, V գործոն-ի դեմ ուղղված ավտոհակամարմինների ինքնաբուխ առաջացում, ինչպես նաև ակտիվացված C սպիտակուցի ցանկացած կոֆակտորի ֆունկցիոնալ խանգարում։ Բացի այդ, որոշ ձեռքբերովի վիճակներ նույնպես կարող են նվազեցնել ակտիվացված C սպիտակուցի հակամակարդիչ ազդեցությունների արդյունավետությունը։ Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ թրոմբոֆիլիա ունեցող հիվանդների 20–60%-ը ունի ակտիվացված C սպիտակուց ռեզիստենտության որևէ ձև։

Վարֆարինային նեկրոզը հանդիսանում է ձեռքբերովի C սպիտակուցի անբավարարություն, որը զարգանում է վարֆարինով բուժման ընթացքում։ Վարֆարինը վիտամին K-ի հակագործոն է և ինքնին հակամակարդիչ, սակայն այն կարող է առաջացնել պարադոքսալ մաշկային վնասվածքներ, որոնք նման են purpura fulminans-ին։ Այս արձագանքի մի տարբերակ դրսևորվում է որպես վերջույթի երակային փտախտ, երբ վարֆարինը կիրառվում է քաղցկեղի հետ կապված խորը երակային թրոմբոզի բուժման համար։ Նման դեպքերում վարֆարինը կարող է վերսկսվել ցածր դեղաչափով, որպեսզի C սպիտակուցի անբավարարությունը չդրսևորվի նախքան վիտամին K-ից կախված մակարդման գործոնների՝ II, IX և X, ճնշումը։

Ակտիվացված C սպիտակուցը ճեղքում է Plasmodium falciparum-ի հիստոնները, որոնք արտազատվում են վարակման ընթացքում։ Այս հիստոնների ճեղքումը վերացնում է դրանց պրոբորբոքային ազդեցությունները։

## Դերը բժշկության մեջ
2001 թվականի նոյեմբերին ԱՄՆ Սննդի և դեղերի վարչությունը (FDA) հաստատեց Drotrecogin alfa-activated (DrotAA) դեղամիջոցը՝ ծանր սեպսիսով և մահվան բարձր ռիսկ ունեցող մեծահասակների կլինիկական բուժման համար։ Drotrecogin alfa-activated-ը հանդիսանում է մարդու ակտիվացված C սպիտակուցի ռեկոմբինանտ ձևը (rhակտիվացված C սպիտակուց)։ Այն շուկա է դուրս բերվել Xigris առևտրային անվան տակ՝ Eli Lilly and Company ընկերության կողմից։

Drotrecogin alfa-activated-ի կիրառումը կլինիկական պրակտիկայում ուղեկցվել է լուրջ հակասություններով, քանի որ պարզվել է, որ այն ավելացնում է արյունահոսության ռիսկը և չի նվազեցնում մահացությունը։ 2011 թվականի հոկտեմբերին Eli Lilly ընկերությունը rhակտիվացված C սպիտակուցը (Xigris) հետ է կանչել շուկայից՝ մեծահասակների շրջանում իրականացված կլինիկական փորձարկումներում մահացության ավելի բարձր ցուցանիշների պատճառով։

ակտիվացված C սպիտակուցն ուսումնասիրվել է նաև որպես թոքային վնասման բուժման միջոց, այն բանից հետո, երբ հետազոտությունները ցույց են տվել, որ թոքային վնասում ունեցող հիվանդների մոտ թոքերի որոշ հատվածներում ակտիվացված C սպիտակուցի մակարդակի նվազումը կապված է ավելի վատ կլինիկական ելքերի հետ։  ակտիվացված C սպիտակուցն նաև դիտարկվել է որպես իշեմիկ ինսուլտի բուժման պոտենցիալ միջոց․ սա բժշկական արտակարգ վիճակ է, որի ժամանակ զարկերակային խցանումը հանգեցնում է ուղեղի որոշակի հատվածի թթվածնազրկման և հյուսվածքային մահվան։ Հուսադրող հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ ակտիվացված C սպիտակուցն կարող է կիրառվել համակցված՝ ներկայումս միակ հաստատված բուժման՝ հյուսվածքային պլազմինոգենի ակտիվատորի (tPA) հետ՝ միաժամանակ պաշտպանելով ուղեղը tPA-ի ծանր կողմնակի ազդեցություններից, և կանխելով բջջային մահը հիպօքսիայի հետևանքով։ Բացի այդ, ակտիվացված C սպիտակուցի կլինիկական կիրառումը առաջարկվել է նաև ենթաստամոքսային գեղձի կղզյակների փոխպատվաստման արդյունքների բարելավման համար՝ I տիպի շաքարային դիաբետի բուժման ժամանակ։

Եվրոպական Միությունում Ceprotin-ը հաստատվել է բժշկական կիրառման համար՝ 2001 թվականի հուլիսին։ Ceprotin-ը ցուցված է purpura fulminans-ի և կումարիններով հարուցված մաշկային նեկրոզի բուժման համար այն անձանց մոտ, ովքեր ունեն ծանր բնածին C սպիտակուցի անբավարարություն։

## Նշումներ
*
* 

## Ծանորագրություններ

## Արտաքին հղումներ
* The MEROPS online database for peptidases and their inhibitors: S01.218 

Կատեգորիա:Արյան մակարդում
Կատեգորիա:Արյուն
Կատեգորիա:Արյունաբանություն
Կատեգորիա:Մարդու սպիտակուցներ
Կատեգորիա:Սպիտակուցներ
Կատեգորիա:Ֆերմենտներ