チオールレドックス依存性メカニズムによるチオレドキシンおよびチオレドキシン還元酵素コントロール組織因子活性

異常に増強された組織因子（TF）活性は、酸化ストレスが重要な役割を果たす血栓症リスクの増加に関連しています。ヒトサイトゾルチオレドキシン（Htrx1）およびチオレドキシン還元酵素（TrxR）も循環に分泌され、酸化ストレスから保護する力があります。ただし、HTRX1/TRXRとTFの関係は不明のままです。ここでは、HTRX1とヒト血清および血漿サンプルのTFとTFの可逆的関連を示します。この関連は、ジスルフィド結合を介してTF-Cys-209を橋渡しするHtrx1-Cys-73に依存しています。HTRX1-CYS-73は、HTRX1が精製および細胞表面TFへのFVIIA結合を妨害するために絶対に必要であり、その結果、TF依存性凝固剤活性とプロテイナーゼ活性化受容体2活性化を抑制します。さらに、HTRX1/TRXRは、NADPH/NADP（+）状態の変化を検知し、このレドックスに敏感な信号をTF活性の変化に変換する上で重要な役割を果たします。NADPHでは、HTRX1/TRXRはTFの減少を容易に促進し、TF活性の低下を引き起こしますが、NADP（+）では、HTRX1/TRXRはTFの酸化を促進し、TF活性の増加につながります。それに比べて、TFはHTRX1-TRXR-NADPHによる減少を支持する可能性が高くなります。この可逆的還元酸化反応は、Cys-49/-57およびCys-186/-209ジスルフィド結合を含むTF細胞外ドメインで発生します。細胞表面のTF凝固剤活性は、HTRX1ノックダウン後に大幅に増加します。H（2）O（2）に対する細胞表面のTF検体凝固活性の応答は、セレン補給を介して細胞TRXR活性を高めることにより効率的に抑制されます。私たちのデータは、TF活性の酸化還元調節のための新しいメカニズムを提供します。Cys残基を変更するか、TF細胞外ドメインでCys酸化還元状態を調節することにより、HTRX1/TRXR機能は不適切なTF活性に対するセーフガードとして機能します。

Abnormally enhanced tissue factor (TF) activity is related to increased thrombosis risk in which oxidative stress plays a critical role. Human cytosolic thioredoxin (hTrx1) and thioredoxin reductase (TrxR), also secreted into circulation, have the power to protect against oxidative stress. However, the relationship between hTrx1/TrxR and TF remains unknown. Here we show reversible association of hTrx1 with TF in human serum and plasma samples. The association is dependent on hTrx1-Cys-73 that bridges TF-Cys-209 via a disulfide bond. hTrx1-Cys-73 is absolutely required for hTrx1 to interfere with FVIIa binding to purified and cell-surface TF, consequently suppressing TF-dependent procoagulant activity and proteinase-activated receptor-2 activation. Moreover, hTrx1/TrxR plays an important role in sensing the alterations of NADPH/NADP(+) states and transducing this redox-sensitive signal into changes in TF activity. With NADPH, hTrx1/TrxR readily facilitates the reduction of TF, causing a decrease in TF activity, whereas with NADP(+), hTrx1/TrxR promotes the oxidation of TF, leading to an increase in TF activity. By comparison, TF is more likely to favor the reduction by hTrx1-TrxR-NADPH. This reversible reduction-oxidation reaction occurs in the TF extracellular domain that contains partially opened Cys-49/-57 and Cys-186/-209 disulfide bonds. The cell-surface TF procoagulant activity is significantly increased after hTrx1-knockdown. The response of cell-surface TF procoagulant activity to H(2)O(2) is efficiently suppressed through elevating cellular TrxR activity via selenium supplementation. Our data provide a novel mechanism for redox regulation of TF activity. By modifying Cys residues or regulating Cys redox states in TF extracellular domain, hTrx1/TrxR function as a safeguard against inappropriate TF activity.