Информация

Y = Образуване на димер Fx срещу Mo (графика 2) - Биология

Y = Образуване на димер Fx срещу Mo (графика 2) - Биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Y = образуване на Fx димер спрямо Mo (графика 2)

Енергия на взаимодействие

Енергията на взаимодействие между молекулите A и B (ΔE AB ) се определя като разликата между енергията на димера (E A,B ) и сумата от енергиите на мономера (E A + E B ).

Енергията на взаимодействие, ΔE ABC, на тример ABC може да бъде изразена по два начина [42b]: като разлика между електронната енергия на комплекса и на мономерите

или като сума от три двойки адитивни приноса и трителесен член ΔE 3

Терминът с три тела може да се изрази като:

Методологията е съответно разширена за тетрамери и по-големи комплекси. Анализът на разширени системи може да бъде опростен чрез третиране на избрана група от молекули като една подсистема. Например хидратиран катион (катион плюс водни молекули) може да се третира като една подсистема при оценка на неаддитивността на взаимодействията в комплексите между хидратирани катиони и базови двойки и тримери [13c].

Стабилността на димера допълнително се влияе от деформацията на мономерите при образуване на комплекса. Това може да се оцени чрез изваждане на енергията на оптимизираните изолирани мономери (E Ai, E Ai) от енергиите на мономерите в геометрията на димера (E A, E B). Съответната енергия на деформация (релаксация) ΔE DEF е положителна (отблъскваща).

Така общата енергия на комплексообразуване ΔE T се дефинира като

и уравнения (5) и (6) могат да бъдат разширени по лесен начин и до тримери и по-големи клъстери.

Ако изчисленията са направени с включване на ефектите на електронна корелация, тогава енергиите на взаимодействие ΔE и техните компоненти се състоят от HF и електронно-корелационни компоненти

Първият термин включва основно електростатичния, индукционния, пренос на заряд и електронен обмен. Енергията на дисперсията произлиза от електронната корелация, която също влияе върху другите приноси.


Y = Образуване на димер Fx срещу Mo (графика 2) - Биология

За да се изключат епизоди на съсирване (тромботични) и да се подпомогнат диагностицирането на състояния, свързани с тромбоза

Когато имате симптоми на кръвен съсирек или състояние, което причинява неподходящи кръвни съсиреци, като дълбока венозна тромбоза (DVT), белодробна емболия (PE) или дисеминирана интраваскуларна коагулация (DIC), и за наблюдение на лечението на DIC и състояния на прекомерно съсирване

Кръвна проба, взета от вена на ръката ви

Може да успеете да намерите резултатите от тестовете си на уебсайта на вашата лаборатория или портала за пациенти. В момента обаче сте в Lab Tests Online. Може да сте били насочени тук от уебсайта на вашата лаборатория, за да ви предостави основна информация за извършените от вас тестове. Ще трябва да се върнете на уебсайта или портала на вашата лаборатория или да се свържете с вашия лекар, за да получите резултатите от теста.

Lab Tests Online е награден уебсайт за обучение на пациенти, предлагащ информация за лабораторните тестове. Съдържанието на сайта, което е прегледано от лабораторни учени и други медицински специалисти, предоставя общи обяснения за това какво могат да означават резултатите за всеки тест, изброен на сайта, като например каква висока или ниска стойност може да предложи на вашия лекар за вашия здраве или медицинско състояние.

Референтните диапазони за вашите тестове могат да бъдат намерени във вашия лабораторен доклад. Те обикновено се намират вдясно от вашите резултати.

Ако нямате своя лабораторен доклад, консултирайте се с вашия доставчик на здравни услуги или лабораторията, която е извършила теста(ите), за да получите референтния диапазон.

Резултатите от лабораторните изследвания сами по себе си не са значими. Значението им идва от сравнение с референтни диапазони. Референтните диапазони са стойностите, очаквани за здрав човек. Понякога се наричат ​​"нормални" стойности. Сравнявайки резултатите от вашите тестове с референтни стойности, вие и вашият доставчик на здравни услуги можете да видите дали някой от резултатите от вашите тестове попада извън диапазона на очакваните стойности. Стойности, които са извън очакваните диапазони, могат да предоставят улики, които да помогнат за идентифициране на възможни състояния или заболявания.

Докато точността на лабораторните тестове значително се е развила през последните няколко десетилетия, може да възникне известна променливост от лаборатория до лаборатория поради разликите в оборудването за тестване, химическите реагенти и техниките. Това е причината, поради която толкова малко референтни диапазони са предоставени на този сайт. Важно е да знаете, че трябва да използвате диапазона, предоставен от лабораторията, която е извършила вашия тест, за да прецените дали резултатите ви са „в нормални граници“.

За повече информация, моля, прочетете статията Референтни диапазони и какво означават те.

D-димерът е един от протеиновите фрагменти, образувани, когато кръвен съсирек се разтвори в тялото. Обикновено е неоткриваем или откриваем на много ниско ниво, освен ако тялото не образува и разгражда кръвни съсиреци. Тогава нивото му в кръвта може значително да се повиши. Този тест открива D-димер в кръвта.

Когато кръвоносен съд или тъкан са наранени и започват да кървят, тялото започва процес, наречен хемостаза, за да създаде кръвен съсирек, за да ограничи и евентуално да спре кървенето. Този процес произвежда нишки от протеин, наречен фибрин, които се свързват заедно, за да образуват фибринова мрежа. Тази мрежа, заедно с тромбоцитите, помага да се задържи образуващия се кръвен съсирек на място на мястото на нараняването, докато не заздравее.

След като зоната има време да заздравее и съсирекът вече не е необходим, тялото използва ензим, наречен плазмин, за да разбие съсирека (тромба) на малки парченца, така че да може да бъде отстранен. Фрагментите от разпадащия се фибрин в съсирека се наричат ​​продукти на разграждане на фибрин (FDP), които се състоят от различни по размер парчета омрежен фибрин. Един от получените крайни продукти на разграждане на фибрин е D-димер, който може да бъде измерен в кръвна проба, когато присъства. Нивото на D-димер в кръвта може значително да се повиши, когато има значително образуване и разграждане на фибринови съсиреци в тялото.

За човек, който е с нисък или среден риск от съсирване на кръвта (тромбоза) и/или тромботична емболия, силата на теста за D-димер е, че той може да се използва в болнично спешно отделение, за да се определи вероятността от наличие на съсирек . Отрицателен тест за D-димер (нивото на D-димера е под предварително определен праг на прекъсване) показва, че е много малко вероятно да има тромб. Въпреки това, положителен тест за D-димер не може да предскаже дали има съсирек или не. Това показва, че са необходими допълнителни диагностични процедури (например ултразвук, CT ангиография).

Има няколко фактора и състояния, свързани с неподходящо образуване на кръвни съсиреци. Една от най-честите е дълбока венозна тромбоза (ДВТ), която включва образуване на съсирек във вените дълбоко в тялото, най-често в долната част на краката. Тези съсиреци могат да нараснат много и да блокират притока на кръв в краката, причинявайки подуване, болка и увреждане на тъканите. Възможно е парче от съсирека да се откъсне и да пътува до други части на тялото. Този "ембол" може да се задържи в белите дробове, причинявайки белодробна емболия или емболия (PE). Белодробните емболии от DVT засягат повече от 300 000 души в САЩ всяка година.

Докато съсиреците най-често се образуват във вените на краката, те могат да се образуват и в други области. Измерванията на D-димера могат да се използват за откриване на съсиреци във всяко от тези места. Например, съсиреци в коронарните артерии са причина за инфаркт на миокарда (сърдечни удари). Върху лигавицата на сърцето или неговите клапи могат да се образуват съсиреци, особено когато сърцето бие неравномерно (предсърдно мъждене) или когато клапите са повредени. В големите артерии могат да се образуват съсиреци в резултат на стесняване и увреждане от атеросклероза. Парчета от такива съсиреци могат да се откъснат и да причинят ембол, който блокира артерия в друг орган, като мозъка (предизвиквайки инсулт) или бъбреците.

Измерванията на D-димера също могат да бъдат поръчани, заедно с други тестове, за да се подпомогне диагностицирането на дисеминирана интраваскуларна коагулация (DIC). DIC е състояние, при което факторите на кръвосъсирването се активират и след това се изразходват в тялото. Това създава множество малки кръвни съсиреци и в същото време оставя засегнатото лице уязвимо за прекомерно кървене. Това е сложно, понякога животозастрашаващо състояние, което може да възникне от различни ситуации, включително някои хирургични процедури, сепсис, ухапвания от отровна змия, чернодробно заболяване и след раждане. Предприемат се стъпки за подкрепа на засегнатото лице, докато основното състояние отшуми. Нивото на D-димера обикновено е много повишено при DIC.


Martinize2 (за който ръкописът се подготвя) и Martinate кодовете, използвани в тази работа, са публично достъпни на https://github.com/marrink-lab/. За по-подробна информация вижте Допълнителни кодове.

Ботаро, С. и Линдорф-Ларсен, К. Биофизични експерименти и биомолекулни симулации: перфектно съвпадение? наука 361, 355–360 (2018).

Ingólfsson, H.I. et al. Силата на едрозърнест в биомолекулни симулации. Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 4, 225–248 (2014).

Marrink, S. J., De Vries, A. H. & Mark, A. E. Грубозърнест модел за полуколичествени симулации на липиди. J. Phys. Chem. Б 108, 750–760 (2004).

Marrink, S. J., Risselada, H. J., Yefimov, S., Tieleman, D. P. & amp de Vries, A. H. Силовото поле на MARTINI: едрозърнест модел за биомолекулни симулации. J. Phys. Chem. Б 111, 7812–7824 (2007).

Uusitalo, J. J., Ingólfsson, H. I., Akhshi, P., Tieleman, D. P. & Marrink, S. J. Martini едрозърнесто силово поле: разширение към ДНК. J. Chem. Теоретичен компютър. 11, 3932–3945 (2015).

Abellón-Ruiz, J. et al. Структурна основа за поддържане на липидна асиметрия на външната мембрана на бактериите. Нац. Microbiol. 2, 1616–1623 (2017).

Yen, H.Y. et al. PtdIns(4,5)P2 стабилизира активните състояния на GPCRs и повишава селективността на свързването на G-протеин. природата 559, 423–427 (2018).

Van Eerden, FJ, Melo, M.N., Frederix, P.W.J.M., Periole, X. & Marrink, S.J. Обменни пътища на пластохинон и пластохинол в комплекса фотосистема II. Нац. комун. 8, 15214 (2017).

Vögele, M., Köfinger, J. & amp Hummer, G. Хидродинамика на дифузия в симулации на липидна мембрана. физ. преп. Лет. 120, 268104 (2018).

Agostino, M. D., Risselada, H. J., Lürick, A., Ungermann, C. & amp Mayer, A. Комплексът за свързване задвижва крайния стадий на SNARE-зависимо мембранно сливане. природата 551, 634–638 (2017).

Jeena, M.T. et al. Локализацията на митохондриите индуцира самосглобяване на пептидни амфифили за клетъчна дисфункция. Нац. комун. 8, 26 (2017).

Jiang, Z. et al. Субнанометричната асиметрия на лиганд-обвивка води до подобни на Янус наночастици мембрани. Нац. Матер. 14, 912–917 (2015).

Maingi, V. et al. Стабилност и динамика на мембранните ДНК нанопори. Нац. комун. 8, 14784 (2017).

Frederix, P.W.J.M. et al. Проучване на пространството за последователност за (три-)пептидно самосглобяване за проектиране и откриване на нови хидрогелове. Нац. Chem. 7, 30–37 (2015).

Bochicchio, D., Salvalaglio, M. & Pavan, G.M. В динамиката на супрамолекулен полимер при субмолекулна разделителна способност. Нац. комун. 8, 147 (2017).

Stark, A.C., Andrews, C.T. & Elcock, A.H. Към оптимизирани потенциални функции за протеин-протеинови взаимодействия във водни разтвори: изчисления на осмотичния втори вириален коефициент с помощта на едрозърнесто силово поле на MARTINI. J. Chem. Теоретичен компютър. 9, 4176–4185 (2013).

Javanainen, M., Martinez-Seara, H. & amp Vattulainen, I. Прекомерна агрегация на мембранни протеини в модела на Мартини. PLOS ONE 12, e0187936 (2017).

Schmalhorst, P. S., Deluweit, F., Scherrers, R., Heisenberg, C.-P. & Sikora, M. Преодоляване на ограниченията на силовото поле на MARTINI при симулации на полизахариди. J. Chem. Теоретичен компютър. 13, 5039–5053 (2017).

Alessandri, R. et al. Подводни камъни на модела Martini. J. Chem. Теоретичен компютър. 15, 5448–5460 (2019).

Uusitalo, J. J., Ingólfsson, H.I., Marrink, S.J. & Faustino, I. Martini едрозърнесто силово поле: разширение към РНК. Биофиз. Дж. 113, 246–256 (2017).

Бен-Наим, А. Молекулна теория на разтворите (Oxford Univ. Press, 2006).

Ploetz, E.A., Bentenitis, N. & Smith, P.E. Kirkwood-Buff интеграли за идеални решения. J. Chem. физ. 132, 164501 (2010).

Zych, A.J. & Iverson, B.L. Синтез и конформационна характеристика на свързани, самокомплексиращи 1,5-диалкоксинафталин/1,4,5,8-нафталентетракарбоксилни диимидни системи. J. Am. Chem. Soc. 122, 8898–8909 (2000).

Gabriel, G.J. & Iverson, B.L. Ароматни олигомери, които образуват хетеро дуплекси във воден разтвор. J. Am. Chem. Soc. 124, 15174–15175 (2002).

Liu, W. et al. Структурна основа за алостерична регулация на GPCR от натриеви йони. наука 337, 232–236 (2012).

Gao, Z. G. & amp Ijzerman, A. P. Алостерична модулация на A(2A) аденозин рецептори от амилоридни аналози и натриеви йони. Biochem. Pharmacol. 60, 669–676 (2000).

Okur, H.I. et al. Отвъд серията Hofmeister: йон-специфични ефекти върху протеините и техните биологични функции. J. Phys. Chem. Б 121, 1997–2014 (2017).

Dupont, D., Depuydt, D. & Binnemans, K. Преглед на ефекта на солите върху системи за екстракция с бифазни йонни течност/вода: анионен обмен, взаимна разтворимост и термоморфни свойства. J. Phys. Chem. Б 119, 6747–6757 (2015).

Naert, P., Rabaey, K. & Stevens, C.V. Йонообмен на йонна течност: изключване от силни взаимодействия осъжда катионите на най-слабо взаимодействащите аниони и диктува реакционно равновесие. Green Chem. 20, 4277–4286 (2018).

Khan, H.M. et al. Улавяне на холин-ароматни катион-π взаимодействия в силовото поле на MARTINI. J. Chem. Теоретичен компютър. 16, 2550–2560 (2020).

Танака, К., Каавейро, Дж. М. М., Моранте, К., Гонзалес-Манас, Дж. М. и Цумото, К. Структурна основа за самостоятелно сглобяване на цитолитична пора, облицована с протеин и липид. Нац. комун. 6, 6337 (2015).

Huang, G., Willems, K., Soskine, M., Wloka, C. & Maglia, G. Електро-осмотично улавяне и йонна дискриминация на пептидни и протеинови биомаркери с FraC нанопори. Нац. комун. 8, 935 (2017).

Alessandri, R., Uusitalo, J. J., De Vries, A.H., Havenith, R.W.A. & Marrink, S.J. Обемни морфологии на хетеропреходни връзки с атомистична разделителна способност от симулации на изпаряване на едрозърнест разтворител. J. Am. Chem. Soc. 139, 3697–3705 (2017).

Chiu, M. Y., Jeng, U. S., Su, C. H., Liang, K. S. & amp Wei, K. H. Едновременно използване на малки и широкоъгълни рентгенови техники за анализ на нанометрово фазово разделяне в полимерни хетеропреходни слънчеви клетки. адв. Матер. 20, 2573–2578 (2008).

Петров, Д. и Загрович, Б. Достатъчно точни ли са сегашните атомни силови полета за изследване на протеини в претъпкани среди? PLoS компютър. Biol. 10, e1003638 (2014).

Højgaard, C. et al. Разтворим, нагънат протеин без заредени аминокиселинни остатъци. биохимия 55, 3949–3956 (2016).

Ruckenstein, E. & Shulgin, I. L. Ефект на соли и органични добавки върху разтворимостта на протеини във водни разтвори. адв. Колоиден интерфейс Sci. 123–126, 97–103 (2006).

Zhou, F. X., Cocco, M. J., Russ, W. P., Brunger, A. T. & amp Engelman, D. M. Междуспиралната водородна връзка води до силни взаимодействия в мембранните протеини. Нац. Структура. биол. 7, 154–160 (2000).

Zhou, F. X., Merianos, H. J., Brunger, A. T. & amp Engelman, D. M. Полярните остатъци задвижват асоциацията на полилевцинови трансмембранни спирали. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 98, 2250–2255 (2001).

Grau, B. et al. Ролята на хидрофобното съвпадение върху опаковането на трансмембранна спирала в клетките. Клетъчен стрес 1, 90–106 (2017).

Чен, Л., Мерзляков, М., Коен, Т., Шай, Ю. и Христова, К. Енергетика на димеризацията на ErbB1 трансмембранен домен в липидни бислоеве. Биофиз. Дж. 96, 4622–4630 (2009).

Артеменко, Е. О., Егорова, Н. С., Арсениев, А. С. и Феофанов, А. В. Трансмембранният домен на EphA1 рецептора образува димери в мембраноподобна среда. Biochim. Биофиз. Acta 1778, 2361–2367 (2008).

Сарабипур, С. и Христова, К. Димеризация на трансмембранен домен на гликофорин в везикули на плазмената мембрана, получени от клетки CHO, HEK 293T и A431. Biochim. Биофиз. Acta - Биомембр. 1828, 1829–1833 (2013).

Чен, Л., Новики, Л., Мерзляков, М., Христов, Т. и Христова, К. Измерване на енергетиката на димеризацията на мембранния протеин в мембраните на бозайници. J. Am. Chem. Soc. 132, 3628–3635 (2010).

Nash, A., Notman, R. & Dixon, AM. De novo дизайн на трансмембранни взаимодействия спирала-спирала и измерване на стабилност в биологична мембрана. Biochim. Биофиз. Acta - Биомембр. 1848, 1248–1257 (2015).

Finger, C. et al. Стабилността на взаимодействията на трансмембранната спирала, измерена в биологична мембрана. J. Mol. Biol. 358, 1221–1228 (2006).

Hong, H., Blois, T.M., Cao, Z. & amp Bowie, J. U. Метод за измерване на силни протеин-протеинови взаимодействия в липидните двуслойни с помощта на стеричен капан. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 107, 19802–19807 (2010).

Sparr, E. et al. Самоасоцииране на трансмембранни α-спирали в моделни мембрани: значение на ориентацията на спиралата и роля на хидрофобното несъответствие. J. Biol. Chem. 280, 39324–39331 (2005).

MacKenzie, K.R., Prestegard, J.H. & Engelman, D.M. Трансмембранен спирален димер: структура и последици. наука 276, 131–133 (1997).

Trenker, R., Call, M. E. & Call, M. J. Кристална структура на трансмембранния димер на гликофорин А в липидна кубична фаза. J. Am. Chem. Soc. 137, 15676–15679 (2015).

Domański, J., Sansom, M.S.P., Stansfeld, P.J. & Best, R.B. Балансиране на взаимодействията протеин-липид на силовото поле за улавяне на асоциацията на трансмембранна спирала-спирала. J. Chem. Теоретичен компютър. 14, 1706–1715 (2018).

Souza, P.C.T., Thallmair, S., Marrink, S.J. & Mera-Adasme, R. Алостеричен път в медна, цинков супероксид дисмутаза разкрива молекулярния механизъм на мутацията, свързана с амиотрофична латерална склероза G93A. J. Phys. Chem. Lett. 10, 7740–7744 (2019).

Brini, E. et al. Системни грубо-зърнести методи за симулации на мека материя - преглед. Мека материя 9, 2108–2119 (2013).

Foley, T. T., Shell, M. S. & amp Noid, W. G. Въздействието на разделителната способност върху ентропията и информацията в едрозърнести модели. J. Chem. физ. 143, 243104 (2015).

Wagner, J.W., Dama, J.F., Durumeric, A.E.P. & Voth, G.A. Относно проблема за представителност и физическото значение на грубо-зърнестите модели. J. Chem. физ. 145, 044108 (2016).

Wörner, S. J., Bereau, T., Kremer, K. & Rudzinski, J. F. Директен път към възпроизвеждане на функции на разпределение на двойки с грубо-зърнести модели чрез трансформирани атомистични кръстосани корелации. J. Chem. физ. 151, 244110 (2019).

Noid, W.G., Chu, J.W., Ayton, G.S. & Voth, G.A. Многомащабни едрозърнести и структурни корелации: връзки към теорията на течното състояние. J. Phys. Chem. Б. 111, 4116–4127 (2007).

Wu, Z., Cui, Q. & amp Yethiraj, A. Движеща сила за асоциирането на хидрофобни пептиди: значението на електростатичните взаимодействия в моделите на едрозърнеста вода. J. Phys. Chem. Lett. 2, 1794–1798 (2011).

Jin, J., Yu, A. & amp Voth, G. A. Едрозърнести модели с възможност за прехвърляне на температура и фаза отдолу нагоре. J. Chem. Теоретичен компютър. 16, 6823–6842 (2020).

Yesylevskyy, S. O., Schäfer, L. V., Sengupta, D. & Marrink, S. J. Поляризиращ воден модел за едрозърнестото силово поле на MARTINI. PLoS компютър. Biol. 6, e1000810 (2010).

Michalowsky, J., Schäfer, L.V., Holm, C. & Smiatek, J. Пречистен поляризуем воден модел за грубо-зърнестото силови поле на MARTINI с електростатични взаимодействия на далечни разстояния. J. Chem. физ. 146, 054501 (2017).

Маринк, С. Дж. и Тилеман, Д. П. Перспектива върху модела Мартини. Chem. Soc. Rev. 42, 6801–22 (2013).

Bruininks, B.M.H., Souza, P.C.T. & Marrink, S.J. в Биомолекулни симулации: методи и протоколи (ред. Bonomi, M. & Camilloni, C.) 105–127 (Humana Press Inc., 2019).

Liu, J. et al. Подобряване на молекулярния n-тип легиране на донорно-акцепторни съполимери чрез приспособяване на страничните вериги. адв. Матер. 30, 1704630 (2018).

Vasquez-Salazar, L.I., Selle, M., de Vries, A., Marrink, S.J. & Souza, P.C.T. Martini грубозърнести модели на йонни течности на базата на имидазолий: от наноструктурна организация до екстракция течност-течност. Green Chem. 22, 7376–7386 (2020).

Souza, P.C.T. et al. Свързване на протеин-лиганд с едрозърнестия модел Мартини. Нац. комун. 11, 3714 (2020).

López, C.A. et al. Мартини едрозърнесто силово поле: разширяване към въглехидратите. J. Chem. Теоретичен компютър. 5, 3195–3210 (2009).

Monticelli, L. et al. Едрозърнестото силово поле на MARTINI: разширение към протеини. J. Chem. Теоретичен компютър. 4, 819–834 (2008).

Grunewald, F., Rossi, G., de Vries, A.H., Marrink, S.J. & Monticelli, L. Преносим модел MARTINI на поли(етиленов оксид). J. Phys. Chem. Б 122, 7436–7449 (2018).

de Jong, D.H. et al. Подобрени параметри за силовото поле на едрозърнести протеини мартини. J. Chem. Теоретичен компютър. 9, 687–97 (2013).

Herzog, F. A., Braun, L., Schoen, I. & amp Vogel, V. Подобрена динамика на страничната верига в симулации на MARTINI на протеин-липидни интерфейси. J. Chem. Теоретичен компютър. 12, 2446–2458 (2016).

Poma, A. B., Cieplak, M. & Theodorakis, P.E. Комбиниране на MARTINI и структурно-базирани грубо-зърнести подходи за изследвания на молекулярната динамика на конформационни преходи в протеини. J. Chem. Теоретичен компютър. 13, 1366–1374 (2017).

Periole, X., Cavalli, M., Marrink, S.-J. & Ceruso, M.A. Комбиниране на еластична мрежа с грубо-зърнесто молекулярно силово поле: структура, динамика и междумолекулно разпознаване. J. Chem. Теоретичен компютър. 5, 2531–2543 (2009).

Wassenaar, T.A., Ingólfsson, H.I., Böckmann, R.A., Tieleman, D.P. & Marrink, S.J. Изчислителна липидомика с insane: универсален инструмент за генериране на персонализирани мембрани за молекулярни симулации. J. Chem. Теоретичен компютър. 11, 2144–2155 (2015).

Melo, M.N., Ingólfsson, H.I. & Marrink, S.J. Параметри за стероли и хопаноиди на мартини въз основа на описание на виртуален сайт. J. Chem. физ. 143, 243152 (2015).

López, C. A., Sovova, Z., van Eerden, F. J., de Vries, A. H. & Marrink, S. J. Martini, параметри на силовото поле за гликолипиди. J. Chem. Теоретичен компютър. 9, 1694–1708 (2013).

Carpenter, T. S. et al. Улавяне на фазовото поведение на трикомпонентни липидни смеси с рафинирано едрозърнесто силово поле на Мартини. J. Chem. Теоретичен компютър. 14, 6050–6062 (2018).

de Jong, D. H., Baoukina, S., Ingólfsson, H. I. & Marrink, S. J. Martini направо: повишаване на производителността с помощта на по-късо прекъсване и графични процесори. Компютър. физ. комун. 199, 1–7 (2016).

Hockney, R. W., Goel, S. P. & amp Eastwood, J. W. Тихи компютърни модели на плазма с висока разделителна способност. J. Компютър. физ. 14, 148–158 (1974).

Páll, S. & Hess, B. Гъвкав алгоритъм за изчисляване на взаимодействията на двойки върху SIMD архитектури. Компютър. физ. комун. 184, 2641–2650 (2013).

Верлет, Л. Компютърни „експерименти“ върху класически течности. I. Термодинамични свойства на молекулите на Ленард-Джоунс. физ. Rev. 159, 98–103 (1967).

Tironi, I.G., Sperb, R., Smith, P.E. & Van Gunsteren, W.F. Обобщен метод на реакционно поле за симулации на молекулярна динамика. J. Chem. физ. 102, 5451–5459 (1995).

Essmann, U. et al. Метод на Ewald с мрежа от гладки частици. J. Chem. физ. 103, 8577–8593 (1995).

Bussi, G., Donadio, D. & Parrinello, M. Канонично вземане на проби чрез преразмеряване на скоростта. J. Chem. физ. 126, 014101 (2007).

Parrinello, M. & Rahman, A. Полиморфни преходи в монокристали: нов метод за молекулярна динамика. J. Appl. физ. 52, 7182–7190 (1981).

Abraham, M. J. et al. GROMACS: високопроизводителни молекулярни симулации чрез паралелизъм на много нива от лаптопи до суперкомпютри. SoftwareX 1–2, 19–25 (2015).

Van Der Spoel, D. et al. GROMACS: бърз, гъвкав и безплатен. J. Компютър. Chem. 26, 1701–1718 (2005).

Wassenaar, T.A., Ingólfsson, H.I., Prieß, M., Marrink, S.J. & Schäfer, L.V. Смесване на MARTINI: електростатично свързване в хибридни атомистично-едрозърнести биомолекулни симулации. J. Phys. Chem. Б. 117, 3516–3530 (2013).

Wassenaar, T.A. et al. Високопроизводителни симулации на сглобяване на димер и тример на мембранни протеини. Подходът DAFT. J. Chem. Теоретичен компютър. 11, 2278–91 (2015).

Хъмфри, У., Далке, А. и Шултен, К. VMD - визуална молекулярна динамика. J. Molec. Графика. 14, 33–38 (1996).

Gowers, R. J. et al. MDAnalysis: пакет на Python за бърз анализ на симулации на молекулярна динамика. в Proc. 15th Python Sci. конференция 98–105 (2016).


Признания

Този труд е финансиран от Националния здравен институт (HL114453, AI156924, AI156923, CA165065, CA243142, AI145406, NS076511, NS061817, P41GM103712, R21NS094854, PA30DA035778 и P01DK096990), Фондация естествени науки на Китай (81873209, 81622050, 81903821), Националната Науката Център, Полша (грант 2019/35/D/ST4/02203), Проект 111 на китайското Министерство на образованието (B13038), Проектът за местни иновативни и изследователски екипи на Програма за таланти на Перлената река Гуандун (2017BT01Y036), GDUPS (2019) и Март на Център за изследване на недоносените деца Dimes в Университета на Пенсилвания. Благодарни сме на J. Guererro-Santoro за техническата помощ с PNPLA9 KO клетки BeWo.


МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

ДНК конструкции

Capu-NT (aa 1�) и съкращения на Capu-NT бяха генерирани чрез PCR амплификация от Capu шаблон с пълна дължина (CG3399, Capu-PA). Съкращенията на Capu-NT бяха субклонирани в pGEX-6P-2 (GE Healthcare, Piscataway, NJ) между БамЗдрасти и НеI сайтове. Точковите мутации бяха въведени в Capu-CT с помощта на QuikChange Site Directed Mutagenesis (Stratagene, Santa Clara, CA).

Изразяване и пречистване на протеини

Acanthamoeba castellani Actin, Capu-tail и Capu-CT конструкции бяха пречистени съгласно публикуваните протоколи ( MacLean-Fletcher and Pollard, 1980 Vizcarra etਊl., 2011 г.). Накратко, Capu-tail се експресира като GST сливане и след това се отцепва от етикета (освен ако не е посочено друго). Capu-CT се експресира като хистидин-маркирана конструкция. Ние експресирахме Capu-NT :: pGEX-6P-2 в Rosetta (DE3) pLysS-компетентни клетки. Клетките се отглеждат в Terrific Broth при 37ଌ, докато достигнат оптична плътност при 600 nm от 0.6𠄰.8, в който момент температурата се понижава до 20ଌ за 1 час. След това клетките се индуцират с 0.25 mM изопропил-β-d-тиогалактозид и се събират след 13� h. Клетъчните пелети се замразяват бързо с течен азот и се съхраняват при �°С.

Размразените клетъчни пелети се ресуспендират в лизисен буфер (50 mM Tris, pH 7, 150 mM NaCl, 0,2% Triton X-100, 1 mM дитиотреитол [DTT]), допълнен с 1,7 mM фенилметансулфонил) и 0bmcl флуорид ДНКазаI. Всички следващи стъпки се извършват при 4ଌ или върху лед. Клетките се лизират чрез два пасажа през микрофлуидизатор (Microfluidics, Newton, MA). Лизатът се центрофугира при 20 000 × ж за 20 минути и супернатантата се нутира с 1,5 ml глутатион–Sepharose 4b перли (GE Healthcare) за 1 час. Capu-NT се отцепва от свързания GST чрез инкубиране с PreScission Protease (GE Healthcare) за една нощ при 4ଌ. Елуатът се концентрира в центробежен филтър Amicon 10-kDa– с прекъсване на молекулно тегло и след това се филтрира с гел с помощта на колона Superdex 200 10/300 GL (GE Healthcare колонен буфер: 20 mM Tris, pH 8, 100 mM NaCl, 100 mM NaCl -аргинин, 1 mM DTT). Фракциите се обединяват на базата на SDS–PAGE анализ, диализират се в буфер за съхранение (10 mM Tris, рН 7, 1 mM DTT) и след това се поставят в 1:1 глицерол: буфер за съхранение за една нощ. Протеинови аликвоти се замразяват бързо в течен азот и се съхраняват при �ଌ. Получените Capu-NT проби са 㺘% чисти (Фигура 1В).

При пречистването на Capu-NT възникнаха два проблема: 1) разграждане на протеини, което води до дублет върху гелове, и 2) замърсяване с DnaK шаперон. Първият беше отстранен чрез използване на лизисен буфер, описан по-рано, за разлика от стандартния фосфатно-буфериран физиологичен разтвор, препоръчан за глутатионова смола. Преди протеазно разцепване, допълнителен етап на промиване с използване на лизисен буфер, допълнен с 5 mM ATP и 10 mM MgCl2 премахна по-голямата част от DnaK (Пасторино etਊl., 2008 г.). Съкращенията на Capu-NT бяха пречистени по същия метод.

Концентрациите на всички протеини се отчитат по отношение на концентрациите на техните мономери (субединици), за да се опрости анализа на взаимодействията. Така 20 nM Capu-CT е равно на 10 nM функционална единица за нуклеация. По същия начин, новите коефициенти на екстинкция, докладвани тук, са по отношение на концентрациите на мономер. За да определим коефициента на екстинкция на Capu-NT (204,855 cm 𢄡 M 𢄡), ние измерихме концентрацията на пречистена проба чрез аминокиселинен анализ (AAA) в Калифорнийския университет в Лос Анджелис Биополимерна лаборатория. Коефициентът на екстинкция се изчислява с помощта на закона на Биър (Abs = ° С*ε*б), където ° С е концентрацията на протеина, измерена чрез AAA, Abs е абсорбцията при 280 nm, измерена за пробата, анализирана с AAA, и б е дължината на пътя (1 см). Коефициентът на екстинкция на Capu(50�) (41,758 cm 𢄡 M 𢄡) се определя по подобен начин. За да определим коефициента на екстинкция на Capu(1�) (99,582 cm 𢄡 M 𢄡), ние количествено определихме ленти от пет различни концентрации на Capu(1�) на SDS�) на SDS� с добавен SyprogelIn (SDS–) . Геловете бяха изобразени на Pharos FX (Bio-Rad, Hercules, CA). Концентрацията на Capu(1�) се измерва като се използва Capu(50�) като стандарт. Тъй като Capu(1�) няма остатъци от триптофан и тирозин, ние определихме неговата концентрация, използвайки количествено оцветяване със SyproRed с Capu(1�) като стандарт.

Пиле (дрозофила профилин) се експресира без афинитетен маркер в pET17b плазмида в BL21 (DE3) pLysS-компетентни клетки (за една нощ при 18ଌ). Клетъчните пелети се ресуспендират в екстракционен буфер (10 mM Tris, рН 8, 1 mM EDTA, 1 mM DTT, 1 mM PMSF) и се лизират с микрофлуидизатор. Лизатът се центрофугира при 20 000 × ж за 20 минути и супернатантата се инкубира със смола DE52 за 30 минути при 4°С. Бяха събрани както потокът, така и промиването с екстракционен буфер. Прибавя се амониев сулфат до 35% насищане с разбъркване при 4°С в продължение на 15 минути. Пробата се центрофугира при 30 000 × ж за 30 мин. Супернатантата се довежда до 61% насищане с амониев сулфат и се центрофугира отново и пелетата се диализира за една нощ с 5 mM калиев фосфат, рН 7.5, 1 mM DTT. Пробата се филтрува през хидроксиапатитна колона (Bio-Rad) и след това допълнително се пречиства чрез гел филтрация на колона HiLoad 26/60 Superdex 75 (GE Healthcare) в 150 mM NaCl, 10 mM 4-(2-хидроксиетил)-1- пиперазинетансулфонова киселина (HEPES), рН 7 и 0,5 mM Трис(2-карбоксиетил)фосфин (TCEP). Пречистеният протеин се замразява бързо в 50% глицерол, 50% 10 mM HEPES, рН 7 и 0.5 mM TCEP и се съхранява при �ଌ. Концентрацията на Chic се изчислява чрез количествено оцветяване със SyproRed Schizosaccharomyces pombe профилин (1,63 OD/mg/ml) като стандарт (Lu and Pollard, 2001).

Пречистена Acanthamoeba castellani актинът е маркиран с йодоацетамид Oregon green 488 (Life Technologies, Carlsbad, CA) върху цистеин 374. Филаментозният актин се диализира за 3𠄴 h със 100 mM KCl, 2 mM MgCl2, 25 mM имидазол, pH 7,5 и 0,2 mM ATP за отстраняване на редуциращи реагенти. Актинът се разклаща при 4ଌ за една нощ с 5- до 10-кратен моларен излишък от багрило. Реакцията се гаси с 10 mM DTT и се върти при 195 000 × ж. Пелетата се ресуспендира в актин G буфер (2 mM Tris, 0,1 mM CaCl2, 0,2 mM ATP, 0,5 mM TCEP, 0,04% натриев азид) и се диализира за 3𠄴 d преди гел филтриране върху Superdex 200 10/300 GL колона. Концентрацията на актин и процентът на маркиране на багрилото се изчисляват по Kovar etਊl. (2003) .

Анализи за полимеризация на пирен-актин

Анализите за сглобяване на пирен-актин бяха проведени по същество, както е описано (Zalevsky etਊl., 2001). Накратко, 4 μM А. кастелани актин (5% белязан с пирен) се инкубира в продължение на 2 минути при 25ଌ с ME буфер (крайна концентрация, 200 μM етиленгликол тетраоцетна киселина [EGTA] и 50 μM MgCl2) за превръщане на Ca-G-актин в Mg-G-актин. Полимеризацията се инициира чрез добавяне на KMEH полимеризационен буфер (крайна концентрация, 10 mM Na-HEPES, pH 7.0, 1 mM EGTA, 50 mM KCl, 1 mM MgCl2) към Mg-G-актина. Допълнителни компоненти, като Capu-CT, Capu-tail и Capu-NT, бяха комбинирани в полимеризационния буфер преди добавяне към Mg-G-актин. Флуоресценцията се наблюдава в спектрофлуорометър (Photon Technology, Birmingham, NJ) или TECAN F200 с λвъзбуждане = 365 nm и λемисия = 407 nm.

Концентрации на бодлив край при T1/2 бяха изчислени за тестовете за обемен пирен, като се използва следното уравнение: [бодлив край] = степен на удължаване/(к+ × [актинови мономери] − к), където к+ = 11,6 μM 𢄡 s 𢄡 и к = 1,4 s 𢄡 (Pollard, 1986). Скоростта на удължаване се определя от наклона на най-добрата линия спрямо необработените данни при полумаксимална полимеризация. Приехме, че концентрацията на актинов мономер е 2 μM, когато анализирахме данните близо до T1/2. Изчисляването на скоростите на нуклеация на Capu-CT в присъствието на Capu-NT беше направено, както е описано по-горе ( Quinlan etਊl., 2007 г.). Накратко, използвайки персонализиран алгоритъм за анализ на вълни–, изгладихме данните за интензитета на флуоресценцията. Данните от първите 30 s бяха нанесени спрямо времето и наклоните на тези линии бяха взети като скорост на образуване на бодлив край (т.е. скорост на нуклеация).

Експериментите за полимеризация на конкурентен пирен бяха анализирани с помощта на модел на свързване на конкуренция, както е описано във Vinson etਊl. (1998) . Да изчисля Кд за взаимодействието Capu-tail/Capu-NT използвахме следното уравнение:

където Л = [Capu-опашка], Р0 = [Capu-NT], Кд е афинитетът на Capu-CT към Capu-NT, и Кd2 е афинитетът на Capu-tail към Capu-NT. В ЕК50 = 3 μM, е = 0,5 и Л = 3 μM. При тези условия и кога Кд се приема за 10 nM (Ки на Capu-CT/Capu-NT), Кd2 е 333 nM.

Протеолиза

Capu-NT се диализира в 10 mM Tris, 50 mM KCl и 1 mM DTT и се разрежда до крайна концентрация от 3 μM. Във време 0 min, 6 nM трипсин беше добавен към Capu-NT. В точки от време 1, 2, 5, 10, 15, 30, 60, 90 и 120 минути се вземат проби от реакцията и се добавят към 4 mM PMSF за спиране на протеолизата. Пробите бяха сварени и пуснати върху SDS–PAGE гел за визуализация. Във второто условие, 50 μM Capu-опашка се добавя към Capu-NT преди добавяне на трипсин.

За да се определят границите на стабилните ленти след триптично смилане, протеолизираният Capu-NT се провежда върху SDS–PAGE гел и се прехвърля върху Immobilon-P мембрана (Millipore, Billerica, MA). Лентите бяха визуализирани чрез оцветяване с Coomassie и изрязани от мембраната. Центърът по протеомика в Невада (Рено, Невада) извърши секвениране на протеин на Edman, за да идентифицира N-края. За определяне на молекулните тегла на усвоените ленти, както нетретираните, така и усвоените (5 минути) Capu-NT бяха анализирани чрез MALDI масспектрометрия (допълнителна фигура S3B). Capu-NT (0.5 μl от 3.2 μM) се смесва с 0.5 μl наситена синапинова киселина и се анализира на Voyager-DE STR MALDI-TOF мас спектрометър (Applied Biosystems, Foster City, CA).

Флуоресцентна анизотропия

Флуоресцентната поляризационна анизотропия на 20 nM Capu-tail𠄺lexa Fluor 488 (40% етикетиран), с нарастващи количества Capu-NT, Capu(1�) или Capu(1�), беше измерена с флуорометър. Всички анализи бяха проведени при 25ଌ в 10 mM HEPES, pH 7,0, 1 mM EGTA, 1 mM TCEP, 0,5 mM Thesit, 50 mM KCl и 1 mM MgCl2. Флуорофорът се възбужда от плоскополяризирана светлина при 488 nm и излъчването се измерва при 520 nm при ъгли, успоредни и перпендикулярни на ъгъла на падане. В емисионния път беше поставен лентов филтър при 520 ± 5 nm. Данните бяха анализирани, както е описано по-горе (Vizcarra etਊl., 2011 ).

TIRF микроскопски анализи

Покривните стъкла за TIRF анализи за удължаване се приготвят по същество, както е описано (Hansen etਊl., 2010 г.). Накратко, покривните стъкла се промиват чрез ултразвук с етанол, 1 М калиев хидроксид и етанол, като се промиват с Milli-Q вода след всеки етап. След това покривните стъкла бяха обработени с ултразвук с изопропанол (15 минути), последвано от 5% 3-аминопропилтриетоксисилан (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) в изопропанол (30 минути). Silanized coverslips were baked at 90ଌ and stored in 100% ethanol for up to 1 mo. Before PEGylation, coverslips were washed with Milli-Q water. A drop of 30 mg/ml н-hydroxylsuccinimide𠄿unctionalized polyethylene glycol (PEG-NHS 97% methoxy-PEG-NHS and 3% biotin-PEG-NHS JenKem Technology, Allen, TX) in н,н-dimethyl formamide was placed on half of the silanized coverslips. Another coverslip was placed over each drop to create a sandwich. The PEGylation reaction was carried out by incubating the sandwiches at 75ଌ for at least 2 h, followed by multiple washes with Milli-Q water. PEGylated coverslips were stored in a sealed container at 4ଌ for up to 1 mo before use.

Heavy meromyosin (HMM a gift of the Reisler lab, University of California at Los Angeles) was biotinylated using maleimide-PEG11-biotin (Thermo Scientific, Waltham, MA). HMM (0.5 mg/ml) was incubated with 0.5 mM TCEP for 30 min at room temperature. TCEP was removed using a PD10 column (GE Healthcare), and HMM was eluted in 50 mM sodium phosphate, pH 7, and 100 mM sodium chloride. A 40-fold molar excess of maleimide-PEG11-biotin was incubated with the HMM for 2 h at room temperature, followed by dialysis with 25 mM Tris, pH 8, 30 mM KCl, and 1 mM DTT, and then the same buffer was mixed with equal volume of glycerol. The biotinylated-HMM was flash frozen and stored at �ଌ. Streptavidin (VWR, Radnor, PA) was diluted to 30 μM tetramer in Milli-Q water, flash frozen, and stored at �ଌ.

Flow cells with volumes of �� μl were assembled using double-stick tape. Immediately before imaging, 25 μl of 40 nM streptavidin was applied to the flow cell for 30 s, followed by a wash with 25 μl of 1× TIRF buffer (50 mM KCl, 1 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 10 mM HEPES, pH 7, 0.2 mM ATP, 50 mM DTT, 0.2% methylcellulose), 30 s of incubation with 25 μl of 20 nM biotinylated-HMM, and a wash with 25 μl of 1× TIRF buffer. Profilin/actin (final concentration, 1 μM actin, 16% Oregon green labeled, and 5 μM дрозофила profilin) was incubated with ME buffer for 2 min at room temperature. A solution containing 2× TIRF buffer, glucose oxidase (final concentration 0.25 mg/ml), catalase (final concentration 0.05 mg/ml), and any additional proteins (1 nM Capu-CT and/or 100 nM Capu(1�) final concentrations) was mixed with the Mg-G-actin solution. Filament elongation was visualized on a DMI6000 TIRF microscope (Leica, Wetzlar, Germany) for at least 10 min, capturing images at 10-s intervals. Filament lengths and elongation rates were analyzed with JFilament incorporated in FIJI ( Smith etਊl., 2010 ).

Bulk elongation assay

Actin (5 μM) was polymerized in 1× KMEH buffer at 25ଌ for 1 h and aliquoted into 5-μl volumes of 5 μM 1 d before an experiment. To initiate polymerization at the barbed end, we added 20% labeled 0.5 μM Mg-G-actin to the seeds. Filament assembly was tracked for 700 s. Elongation rates were calculated from the slopes between 200 and 700 s. Final concentrations of proteins were 0.25 μM actin seeds, 0.5 μM Mg-G-actin, 100 nM Capu-CT, 500 nM Capu(1�), and 0.375 nM recombinant mouse capping protein 㬑㬢. Capu-CT was mixed with buffer or Capu(1�) and incubated for 60 s at 25ଌ. Subsequently, this mix was added to the seeds and incubated for another 30 s. At this time, Mg-G-actin was added to the ME buffer (see earlier description) and incubated for 2 min at 25ଌ. After 2 min, seeds, Mg-G-actin, and 1× KMEH buffer containing either buffer blank or CP were combined and analyzed in the fluorometer. To minimize filament shearing, cut pipette tips were used to transfer the polymerization reaction to the cuvette. For the “mid-assay” addition of protein, instead of adding Capu(1�) or Spir-KIND in the beginning of the assay, we added one or the other after recording elongation for 200 s. Each condition was repeated three times.

Circular dichroism

Proteins were dialyzed into 50 mM potassium phosphate, 1 mM DTT (pH 7). Circular dichroism spectra were measured on a J-715 spectropolarimeter (Jasco, Tokyo, Japan) by averaging three wavelength scans from 195 to 280 nm. The data were analyzed using a previously described method within the Jasco and Sofsec1 software packages ( Sreerama and Woody, 1993 ). The latter compares the input data with a database of spectra from proteins with known secondary structure.

Analytical ultracentrifugation

Sedimentation velocity analytical ultracentrifugation was performed on Capu-NT and Capu(1�) essentially as described ( Chen etਊl., 2012 г.). Both proteins were dialyzed into 10 mM Tris, 150 mM NaCl, and 0.5 mM TCEP (pH 7.5) and diluted to a final concentration of 2.4 μM Capu-NT or 5.0 μM Capu(1�). Proteins were spun at 50,000 rpm at 4ଌ for 3 h in an Optima XL-A Analytical Ultracentrifugation system (Beckman Coulter, Brea, CA). Data were acquired every 3 min for 50 scans. Data were analyzed with Beckman Origin-based software, version 3.01. Capu(1�) was unstable over the course of an experiment at 20ଌ. This breakdown is apparent in the analysis (Supplemental Figure S6A), where we see a clear peak at 2.7S and then trailing shoulders from that peak. Data acquired at 4ଌ were corrected for the viscosity change.

Sedimentation equilibrium analytical ultracentrifugation was performed at two speeds (11,000 and 13,000 rpm) with three different concentrations of Capu-NT (0.6, 1.8, and 2.8 μM). Scans collected between 24 and 28 h after speed was attained were analyzed. The same buffer conditions, centrifuge, and analysis software were used as in the velocity sedimentation experiments.

Size-exclusion column with multiangle light scattering

To analyze Capu(1�), Capu(1�), and Capu-NT with SEC-MALS, the proteins were dialyzed into 10 mM Tris, 150 mM NaCl, and 0.5 mM TCEP overnight and spin concentrated using an Amicon 10-kDa–molecular weight cutoff centrifugal filter unit. An analytical size-exclusion column (5 μm, 300 Å, 7.8 × 300 mm Wyatt Technology, Goleta, CA) was equilibrated with phosphate-buffered saline (140 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 1.8 mM KH2PO4). In each case a 100-μl sample was loaded: 43.5 μM Capu(1�), 18.3 μM Capu(1�), or 5.8 μM Capu-NT. The smaller the size of the protein, the more protein was needed to detect light scattering signals. During elution, light scattering was measured with a miniDAWN TREOS and the refractive index (н) was measured with an Optilab T-rEX system (Wyatt Technology). The data were analyzed by ASTRA 6 software to obtain average molecular weights ( Table 1 ). В дн/DC (където ° С is concentration) for the calculation was set to 0.185 ml/g, a typical value for proteins.


Prominent Changes in Hematology and Coagulation

Since a hyperinflammatory profile consistent with cytokine storm has been robustly associated with COVID-19 severity and suggested as the predominant cause of patient mortality, most initial literature has focused on the dysregulation of immune response in COVID-19 patients and the potential value of immune modulating treatments. However, evidence of alarming coagulation abnormalities and high incidence of thrombotic events in COVID-19 patients is prevalent (70). Early reports from Wuhan, China demonstrated prolonged activated partial thromboplastin time (aPTT) and prothrombin time, and elevated D-dimer as well as thrombocytopenia (20, 139, 155). In a more in-depth study of 183 patients by Tang et al., 71.4% of non-survivors and 0.6% of recovered cases met the criteria for disseminated intravascular coagulation during hospitalization (128). In addition to prolonged prothrombin time, studies in other cohorts have reported high prevalence of lupus anticoagulant in the circulation (13). Recent autopsy data from Italy also observed fibrin thrombi in pulmonary small arterial vessels in 87% of fatal cases examined, suggesting the contribution of coagulation in diffuse alveolar and endothelial damage (15). These data clearly suggest a state of hypercoagulability in severe COVID-19.

Although prominent changes in blood coagulation may be a contributing mechanism to COVID-19 mortality, its pathogenesis is estimated to be tightly linked to inflammation and cytokine release. Specifically, immunothrombosis is a phenomenon known to occur as a result of host defense against various pathogens, including viral infection (30). For example, the activation of complement pathways can lead to initiation of the coagulation cascade (30, 127). Complement-mediated pulmonary tissue damage and microvascular injury have been observed in small cohorts with severe COVID-19 (85). Procoagulant response is also associated with the inflammatory effects of cytokines in the vascular endothelium, including increased vascular permeability and damage as a result of immune-cell infiltration (62). Given the correlation of IL-6 levels with increased fibrinogen and D-dimer in severe COVID-19 patients, it is likely that cytokine-mediated procoagulant changes are partially responsible for the specific thrombosis profile observed in critically ill patients (41, 110). Presence of neutrophil extracellular traps (NETs) are also possibly linked to COVID-19 thrombosis via activation of intrinsic coagulation (8, 50, 162). Overall, the predominant mechanism seems that encompassing SARS-CoV-2-induced endothelial damage fosters monocyte recruitment and activation, along with tissue factor exposure, which then activates blood coagulation. Recruitment of neutrophils by activated endothelial cells can also synthesize and release multiple cytokines into the circulation, further accelerating this process (93). In addition to the coagulopathy observed in COVID-19, severe bleeding in patients is rare in comparison to other RNA-type viruses with hemorrhagic manifestations (30). However, a recent report in кръв characterized bleeding as a significant cause of morbidity in COVID-19 patients, emphasizing the need for randomized trials on the benefit of escalated prophylaxis (1). By taking these data into consideration, a close connection between the inflammatory and coagulation response of COVID-19 patients appears to exist, wherein treatment options for both contributing factors should be explored.


Допълнителна информация

Конкурентни интереси

No competing interests declared.

Авторски приноси

Conceptualization, Resources, Data curation, Formal analysis, Visualization, Methodology, Writing - original draft, Writing - review and editing.

Conceptualization, Resources, Data curation, Formal analysis, Visualization, Methodology, Writing - original draft, Writing - review and editing.

Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Visualization, Methodology, Writing - original draft.



Коментари:

  1. Mansfield

    Преди мислех друго, благодаря за помощта по този въпрос.

  2. Manauia

    Вярно е! Мисля, че това е чудесна идея. Съгласен съм с теб.

  3. Lutz

    It agrees, this admirable opinion

  4. Derrian

    Само един Бог знае!

  5. Demophon

    Още не съм чувал за това

  6. Mule

    Не си прав. Мога да го докажа. Изпратете ми имейл в PM, ще поговорим.

  7. Hania

    Браво, тази великолепна мисъл трябва да е точно нарочно



Напишете съобщение