アンチトロンビン
アンチトロンビンは生理的な標的酵素であるトロンビン、第Xa因子、第IXa因子をそれぞれ速度定数(結合速度定数)7–11 x 10 M s、2.5 x 10 M s、1 x 10 M sで不活性化する。アンチトロンビンによるトロンビン不活性化の速度はヘパリンの存在下で1.5–4 x 10 M sまで加速され、反応は2000倍から4000倍加速される。ヘパリン存在下での第Xa因子の阻害の加速は500倍から1000倍であり、速度定数の最大値はトロンビン阻害の1/10である。アンチトロンビンによる第IXa因子の阻害の速度はヘパリンと生理的レベルのカルシウムの存在下で約100万倍加速される。
アンチトロンビンはヘパリンポリマーに含まれる特定の五糖配列(GlcNAc/NS(6S)-GlcA-GlcNS(3S,6S)-IdoA(2S)-GlcNS(6S))に結合する。この五糖配列への結合に伴い、プロテアーゼ活性の阻害は2つの異なる機構によって増大する。1つの機構では、ヘパリンはアンチトロンビンの反応部位ループ(RSL)のコンフォメーション変化に依存して第IXa因子と第Xa因子の阻害を促進し、そのためアロステリックな機構である。もう1つの機構では、アンチトロンビン、トロンビン、ヘパリンの三者複合体の形成に依存してトロンビンの阻害が促進される。
トロンビンの阻害の増強にはヘパリンの五糖に加えてさらに13単位の糖が必要である。これは、アンチトロンビンとトロンビンに同一のヘパリン鎖が結合する必要があるためであると考えられている。
アンチトロンビン-トロンビン-ヘパリン三者複合体構造中では、他の非活性化型構造やヘパリン活性化型構造と比較して、反応部位ループのC末端部分(P'側)が伸長したコンフォメーションとなっている。アンチトロンビンのP'領域は他のセルピンのP'領域と比較して例外的に長く、非活性化型構造やヘパリン活性化型構造では強固な水素結合によるβターンを形成している。P'領域の伸長は、βターンの形成に関与しているすべての水素結合が破壊されることで生じる。
アンチトロンビン-トロンビン-ヘパリン三者複合体構造中ではヒンジ領域のP9位からP14位のアミノ酸の電子密度は観察されておらず、モデルを置くことができていない。コンフォメーションの柔軟性のためであると考えられている。このコンフォメーションの柔軟性は、P14位とP15位が埋め込まれたコンフォメーションと排除されたコンフォメーションとの間の平衡が複合体中に存在する可能性を示唆している。P15のグリシンはβシートAに埋め込まれている。
アンチトロンビンの血漿中での半減期は約3日である。ヒト血漿中の正常なアンチトロンビン濃度は約0.12 mg/mlであり、モル濃度では2.3 μMに相当する。アンチトロンビンはヒト以外でも多数の生物種の血漿から単離されている。タンパク質とcDNAの配列から推測すると、ウシ、ヒツジ、ウサギ、マウスのアンチトロンビンはすべて433アミノ酸からなり、ヒトのアンチトロンビンよりも1アミノ酸分だけ長い。この余剰なアミノ酸は6番のアミノ酸であると考えられている。ウシ、ヒツジ、ウサギ、マウスそしてヒトのアンチトロンビンのアミノ酸配列の同一性は84%から89%の間である。6つのアミノ酸が3つのジスルフィド結合(Cys8-Cys128, Cys21-Cys95, and Cys248-Cys430)を形成している。4つのN-グリコシル化部位が存在する。ヒトのアンチトロンビンでは96番、135番、155番、192番のアスパラギン(Asn)であり、他の種にも同様の部位が存在する。