因子VIIAおよび活性化タンパク質Cのγ-カルボキシグルタミン酸ドメインの構造的および機能的研究：生理学的カルシウムにおけるマグネシウムの役割

高mg（2+）（50mm mg（2+）/5mm Ca（2+））で得られた因子因子/可溶性組織因子（TF）の結晶構造は、7つのCa（2+）部位のうち3つを持っていますγ-カルボキシグルタミン酸（GLA）ドメインは、位置1、4、および7でMg（2+）に置き換えられました。+））および高Ca（2+）（5mm mg（2+）/45 mm Ca（2+））の下。低mg（2+）では、4つのCa（2+）と3つのmg（2+）が、高mg（2+）構造と同じ位置を占めています。逆に、低Mg（2+）の下では、可溶性内皮タンパク質C受容体（SEPCR）と複合した活性化タンパク質C（APC）のGLAドメインの構造の再審査は、Ca（2+）で占有され、位置1と位置は1と7で位置を占めています。Mg（2+）。それにもかかわらず、直接結合実験では、Mg（2+）は、非ガンド化されたプロテインCまたはAPCの3つのCa（2+）部位を置き換えました。さらに、FVIIA/可溶性TF構造のMG4を置き換えるには、高CA（2+）条件が必要でした。生物学的研究では、Mg（2+）は、生理学的Ca（2+）のFVIIAおよびAPCへのリン脂質結合を促進しました。さらに、Mg（2+）は、FVIIA/TFによるFIXおよびFXのリン脂質依存性の活性化を増強し、APCによる活性化因子Vの不活性化を増強しました。APCとFVIIAは同様の相互作用を含むSEPCRに結合するため、低MG（2+）条件下では、APC-GLA（またはFVIIA-GLA）に結合するSEPCRがMG4をCA4に置き換えて、GLAドメインの付随する立体構造の変化であると結論付けています。ωループ。さらに、リン脂質とSEPCRはωループを介してFVIIAまたはAPCに結合するため、リン脂質結合はこのループの機能的Ca4立体構造も誘導すると予測します。累積的に、データは、Mg（2+）とCa（2+）が凝集と抗凝固を促進するために協調して作用することを示しています。

Crystal structures of factor (F) VIIa/soluble tissue factor (TF), obtained under high Mg(2+) (50mM Mg(2+)/5mM Ca(2+)), have three of seven Ca(2+) sites in the γ-carboxyglutamic acid (Gla) domain replaced by Mg(2+) at positions 1, 4, and 7. We now report structures under low Mg(2+) (2.5mM Mg(2+)/5mM Ca(2+)) as well as under high Ca(2+) (5mM Mg(2+)/45 mM Ca(2+)). Under low Mg(2+), four Ca(2+) and three Mg(2+) occupy the same positions as in high-Mg(2+) structures. Conversely, under low Mg(2+), reexamination of the structure of Gla domain of activated Protein C (APC) complexed with soluble endothelial Protein C receptor (sEPCR) has position 4 occupied by Ca(2+) and positions 1 and 7 by Mg(2+). Nonetheless, in direct binding experiments, Mg(2+) replaced three Ca(2+) sites in the unliganded Protein C or APC. Further, the high-Ca(2+) condition was necessary to replace Mg4 in the FVIIa/soluble TF structure. In biological studies, Mg(2+) enhanced phospholipid binding to FVIIa and APC at physiological Ca(2+). Additionally, Mg(2+) potentiated phospholipid-dependent activations of FIX and FX by FVIIa/TF and inactivation of activated factor V by APC. Since APC and FVIIa bind to sEPCR involving similar interactions, we conclude that under the low-Mg(2+) condition, sEPCR binding to APC-Gla (or FVIIa-Gla) replaces Mg4 by Ca4 with an attendant conformational change in the Gla domain ω-loop. Moreover, since phospholipid and sEPCR bind to FVIIa or APC via the ω-loop, we predict that phospholipid binding also induces the functional Ca4 conformation in this loop. Cumulatively, the data illustrate that Mg(2+) and Ca(2+) act in concert to promote coagulation and anticoagulation.