Le fibrinogène est une grande glycoprotéine complexe et fibreuse comportant trois paires de chaînes polypeptidiques reliées entre elles par 29 liaisons disulfure. Il mesure 45 nm de long, avec des domaines globulaires à chaque extrémité et au milieu, reliés par des tiges hélicoïdales en spirale alpha. Les ions calcium fortement et faiblement liés sont importants pour le maintien de la structure et des fonctions du fibrinogène. Les fibrinopeptides, qui se trouvent dans la région centrale, sont clivés par la thrombine pour convertir le fibrinogène soluble en polymère de fibrine insoluble, via des interactions intermoléculaires des « boutons » exposés par le retrait des fibrinopeptides avec les « trous » toujours exposés aux extrémités des molécules. Les monomères de fibrine se polymérisent via ces interactions de liaison spécifiques et étroitement contrôlées pour former des oligomères demi-échelonnés qui s’allongent en protofibrilles. Les protofibrilles s’agrègent latéralement pour former des fibres, qui se ramifient ensuite pour former un réseau tridimensionnel, le caillot de fibrine, essentiel à l’hémostase. Les structures cristallographiques aux rayons X de certaines parties du fibrinogène ont fourni certains détails sur la façon dont ces interactions se produisent. Enfin, la transglutaminase, le facteur XIIIa, lie de manière covalente des résidus glutamine spécifiques d’une molécule de fibrine à des résidus lysine d’une autre molécule par des liaisons isopeptidiques, stabilisant ainsi le caillot contre les agressions mécaniques, chimiques et protéolytiques. La régulation génétique de la synthèse du fibrinogène et son assemblage en complexes multichaînes se déroulent selon une série d’étapes bien définies. L’épissage alternatif de deux des chaînes produit des isoformes moléculaires communes. Les propriétés mécaniques des caillots, qui peuvent être très variables, sont essentielles aux fonctions de la fibrine dans l’hémostase et la cicatrisation. Le système fibrinolytique, où le zymogène plasminogène se lie à la fibrine avec l’activateur tissulaire du plasminogène pour favoriser l’activation de l’enzyme active plasmine, entraîne la digestion de la fibrine au niveau de résidus lysine spécifiques. La fibrine(ogène) se lie aussi spécifiquement à diverses autres protéines, notamment la fibronectine, l’albumine, la thrombospondine, le facteur de von Willebrand, la fibuline, le facteur de croissance des fibroblastes-2, le facteur de croissance endothélial vasculaire et l’interleukine-1. L’étude des dysfibrinogénémies naturelles et des molécules variantes a permis de mieux comprendre les fonctions du fibrinogène. Le fibrinogène se lie à l’intégrine alphaIIbbeta3 activée à la surface des plaquettes, formant ainsi des ponts responsables de l’agrégation plaquettaire dans l’hémostase. Il a également d’importantes fonctions adhésives et inflammatoires grâce à des interactions spécifiques avec d’autres cellules. Les domaines de type fibrinogène sont apparus tôt dans l’évolution, et il est probable que leurs interactions intermoléculaires spécifiques et étroitement contrôlées soient impliquées dans d’autres aspects de la fonction cellulaire et de la biologie du développement.