Allosterische Modulation der Wechselwirkung von BPTI mit humanem alpha- und zeta-Thrombin

In this study, thrombin interaction with the basic pancreatic trypsin inhibitor (BPTI) was investigated in the presence of different allosteric modulators of thrombin, that is the C-terminal hirudin peptide 54-65 (Hir54-65), a recombinant thrombomodulin form (TMEGF4-6) and Na+. BPTI binding to alpha-thrombin is positively linked to Na+. Under low sodium concentration (5 mM Na+) the BPTI affinity for alpha-thrombin was roughly threefold lower than in the presence of 150 mM sodium (Ki = 320 microM vs. 100 microM). The hirudin fragment, which binds to the fibrinogen recognition site (FRS) of thrombin, induced a progressive and saturable decrease (3.6-fold) of alpha-thrombin affinity for BPTI, whereas the thrombomodulin peptide, which binds to a more extended region of FRS, caused a 5.5-fold increase of the enzyme affinity for the inhibitor. The opposite effect exerted by Hir54-65 and TMEGF4-6 was also observed for BPTI interaction with zeta-thrombin, in which the amidic bond between W148 and T149 is cleaved. However, in this case the effect by Hir54-65 and TMEGF4-6, although qualitatively similar to that observed with alpha-thrombin, had a smaller magnitude. Thrombin hydrolysis of Protein C was also differently affected by Hir54-65 and TMEGF4-6 peptides. While the latter enhanced the Protein C activation, the former caused a reduction of both alpha- and zeta-thrombin kcat/K(m)' for Protein C cleavage. These results showed that (a) Na+ facilitates BPTI interaction with thrombin; (b) Hir54-65 and TMEGF4-6, though sharing in part the same binding site at the thrombin FRS, can affect in opposite way thrombin's interaction with BPTI and Protein C; (c) such findings along with the results obtained with zeta-thrombin might be explained by admitting that the thermodynamic linkage between FRS and the critical W60-loop is also controlled by ligation and/or conformational state of the W148 insertion loop.

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.

Die Interaktion von Thrombin mit BPTI wurde in Gegenwart allosterischer Modulatoren untersucht: des C-terminalen Hirudinpeptids 54–65 (Hir54-65), einer rekombinanten Thrombomodulinform (TMEGF4-6) und von Na+. Die BPTI-Affinität zu α-Thrombin war bei 5 mM Na+ etwa dreifach niedriger als bei 150 mM (Ki = 320 μM vs. 100 μM). Hir54-65 verringerte die α-Thrombin-Affinität für BPTI um das 3,6-Fache, TMEGF4-6 erhöhte sie um das 5,5-Fache; für ζ-Thrombin waren die Effekte qualitativ ähnlich, aber geringer. TMEGF4-6 verstärkte die Protein-C-Aktivierung, Hir54-65 reduzierte sie.

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