Design allosterischer Regulatoren von Thrombin. Monosulfatierte Benzofuran-Dimere wechselwirken selektiv mit Arg173 der Exosite 2, um eine Hemmung zu induzieren
Designing allosteric regulators of thrombin. Monosulfated benzofuran dimers selectively interact with Arg173 of exosite 2 to induce inhibition
In-vitro-Studie in der Zeitschrift Journal of medicinal chemistry (2012)
Abstract
Earlier, we reported on the design of sulfated benzofuran dimers (SBDs) as allosteric inhibitors of thrombin (Sidhu et al. J. Med. Chem.201154 5522-5531). To identify the site of binding of SBDs, we studied thrombin inhibition in the presence of exosite 1 and 2 ligands. Whereas hirudin peptide and heparin octasaccharide did not affect the IC(50) of thrombin inhibition by a high affinity SBD, the presence of full-length heparin reduced inhibition potency by 4-fold. The presence of γ' fibrinogen peptide, which recognizes Arg93, Arg97, Arg173, Arg175, and other residues, resulted in a loss of affinity that correlated with the ideal Dixon-Webb competitive profile. Replacement of several arginines and lysines of exosite 2 with alanine did not affect thrombin inhibition potency, except for Arg173, which displayed a 22-fold reduction in IC(50). Docking studies suggested a hydrophobic patch around Arg173 as a plausible site of SBD binding to thrombin. The absence of the Arg173-like residue in factor Xa supported the observed selectivity of inhibition by SBDs. Cellular toxicity studies indicated that SBDs are essentially nontoxic to cells at concentrations as high as 250 mg/kg. Overall, the work presents the localization of the SBD binding site, which could lead to allosteric modulators of thrombin that are completely different from all clinically used anticoagulants.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Zur Lokalisierung der Bindungsstelle sulfatierter Benzofuran-Dimere (SBD) wurde die Thrombinhemmung in Gegenwart von Exosite-Liganden geprüft. Hirudin-Peptid und Heparin-Octasaccharid beeinflussten die IC50 nicht, Heparin in voller Länge minderte die Potenz um das Vierfache, das γ'-Fibrinogen-Peptid verminderte die Affinität entsprechend dem idealen Dixon-Webb-Kompetitionsprofil. Alanin-Substitutionen in Exosite 2 wirkten sich nur an Arg173 aus (22-fach reduzierte IC50); Docking-Studien legen einen hydrophoben Bereich um Arg173 nahe. SBD waren bis 250 mg/kg kaum zelltoxisch; die Autoren sehen Potenzial für allosterische Modulatoren abseits klinischer Antikoagulanzien.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Was die Studie untersuchte: Diese medizinalchemische Studie kartierte die Bindungsstelle synthetischer sulfatierter Benzofuran-Dimere (SBDs), die als allosterische Thrombininhibitoren entworfen wurden. Unter Verwendung von Exosite-Liganden und Alanin-Substitutionen lokalisierten die Autoren die SBD-Bindung an Arg173 von Exosite 2 (eine 22-fache IC50-Reduktion, als Arg173 ersetzt wurde), wobei das Docking dort einen hydrophoben Bereich stützte; Tests zur zellulären Toxizität zeigten, dass die Verbindungen im Wesentlichen ungiftig waren. Warum es für die Sekretom-Geschichte von Bedeutung ist: In den Experimenten wurde ein hirudin-Peptid als Exosite-1-Referenzligand verwendet, und die Zusammenfassung merkt an, dass das hirudin-Peptid und ein heparin-Oktasaccharid die SBD-Hemmwirkung nicht beeinflussten, was bestätigen hilft, dass die SBDs an einer anderen Stelle wirken als der klassische Exosite-1-Fußabdruck des Blutegel-Moleküls. Vorbehalt: Dies ist eine In-vitro- und In-silico-Studie zu technisch entworfenen synthetischen Antikoagulanzien, nicht zu aus Blutegeln gewonnenen Verbindungen; hirudin erscheint hier nur als mechanistische Sonde, sodass die Relevanz für die Blutegeltherapie indirekt ist und die Arbeit eine frühe Entdeckungsphase darstellt, nicht klinisch.
Verwandte Verbindungen im ASH-Register
Aus dem Blutegel stammende Moleküle und aus Hirudin abgeleitete Arzneimittel, die zum Thema dieser Arbeit gehören, jeweils mit vollständigem Profil im ASH-Verbindungsregister:
Zitation
Designing allosteric regulators of thrombin. Monosulfated benzofuran dimers selectively interact with Arg173 of exosite 2 to induce inhibition
Abdel Aziz MH et al. · Journal of medicinal chemistry, 2012
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: 27. Mai 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026