Plasmin enzymatic activity in the presence of actin

Abstract

Aim. To study the changes in the plasmin activity towards substrates with high and low molecular mass in the presence of actin. Methods. The proteins used for this investigation were obtained by affinity chromatography and gel-filtration. The plasmin enzymatic activity was determined by a turbidimetric assay and a chromogenic substrate-based assay. The enzyme linked immunosorbent assay and biotin-avidin-phosphatase system were used to study the interaction of plasminogen and its fragments with actin. Results. It was shown that G-actin causes 1.5-fold decrease in the rate of polymeric fibrin hydrolysis by plasmin and Glu-plasminogen activated by the tissue plasminogen activator. However, actin did not impede plasmin autolysis and had no influence on its amidase activity. We have studied an interaction of biotinylated Glu-plasminogen and its fragments (kringle 1-3, kringle 4 and mini-plasminogen) with immobilized G-actin. Glu-plasminogen and kringle 4 had a high affinity towards actin (C50 is 113 and 117 nM correspondingly). Mini-plasminogen and kringe 4 did not bind to actin. A similar affinity of Glu-plasminogen and kringle 1-3 towards actin proves the involvement of the kringle 1-3 lysine-binding sites of the native plasminogen form in the actin interaction. Conclusions. Actin can modulate plasmin specificity towards high molecular mass substrates through its interaction with lysine-binding sites of the enzyme kringle domains. Actin inhibition of the fibrinolytic activity of plasmin is due to its competition with fibrin for thelysine binding sites of plasminogen/plasmin.

Мета. Дослідити зміну активності плазміну по відношенню до високо- та низькомолекулярних субстратів за присутності актину. Методи. Протеїни, які використовувались в роботі, отримували афінною хроматографією, гель-фільтрацією та електрофорезом. Ензиматичну активність плазміну досліджували турбідіметрією та методом визначення активності з використанням хромогенного субстрату. Для вивчення взаємодії між плазміногеном та його фрагментами і актином використовували принцип імуноферментного аналізу та авідин-біотинову реакцію. Результати. Показано, що G-актин знижує в 1,5 рази швидкість гідролізу полімерного фібрину плазміном і Glu-плазміногеном, активованим тканинним активатором. Разом з тим, актин не запобігає автолізу плазміну і не впливає на його амідазну активність. Досліджено взаємодію біотинільованих Glu-плазміногену та його фрагментів – кринглу1-3, кринглу 4 та міні-плазміногену з імобілізованим G-актином. Показано, що Glu-плазміноген і крингл 1-3 виявляють високу спорідненість до актину (C50 113 і 117 нМ відповідно). Міні-плазміноген та крингл 4 з актином не зв’язуються. Однакова спорідненість Glu-плазміногену і крингла 1-3 до актину свідчать про участь лізин-зв’язувальних ділянок крингла 1-3 нативної форми плазміногену у взаємодії з актином. Висновки. Актин може модулювати специфічність дії плазміну по відношенню до високомолекулярних субстратів шляхом його взаємодії з лізин-зв’язувальними ділянками кринглових доменів ензима. Пригнічення актином фібринолітичної активності плазміна обумовлене його конкуренцією з фібрином за лізин-зв’язувальні сайти плазміногену/плазміну.

Цель. Исследовать изменение активности плазмина по отношению к высоко- и низкомолекулярным субстратам в присутствии актина. Методы. Протеины, использованные в работе, получали аффинной хроматографией, гель фильтрацией и элетрофорезом. Энзиматическую активность плазмина исследовали турбидиметрией и методом определения активности по хромогенному субстрату. Для изучения взаимодействия плазминогена и его фрагментов с актином использовали принцип иммуноферментного анализа и авидин-биотиновую реакцию. Результаты. Показано, что G-актин снижает в 1,5 раз скорость гидролиза полимерного фибрина плазмином и Glu-плазминогеном, активированным тканевым активатором. Вместе с тем, актин не препятствует автолизу плазмина и не влияет на его амидазную активность. Исследовано взаимодействие биотинилированных Glu-плазминогена и его фрагментов: крингла 1–3, крингла 4 мини-плазминогена с иммобилизованным G-актином. Glu-плазминоген и крингл 1–3 проявляют высокое сродство к актину (C50 113 и 117 нМ соответственно). Мини-плазминоген и крингл 4 с актином не связываются. Одинаковая аффинность Glu-плазминогена и крингла 1-3 к актину свидетельствует об участии лизинсвязывающих сайтов крингла 1–3 нативной формы плазминогена во взаимодействии с актином. Выводы. Актин может моделировать специфичность действия плазмина по отношению к высокомолекулярным субстратам благодаря его взаимодействию с лизинсвязывающими участками крингловых доменов энзима. Угнетение актином фибринолитической активности плазмина обусловлено его конкуренцией с фибрином за лизинсвязывающие сайты плазминогена/плазмина.