Diselenide crosslinks for enhanced and simplified oxidative protein folding
Protein chemistry study published in Communications Chemistry (2021)
Abstract
The in vitro oxidative folding of proteins has been studied for over sixty years, providing critical insight into protein folding mechanisms. Hirudin, the most potent natural inhibitor of thrombin, is a 65-residue protein with three disulfide bonds, and is viewed as a folding model for a wide range of disulfide-rich proteins. Hirudin's folding pathway is notorious for its highly heterogeneous intermediates and scrambled isomers, limiting its folding rate and yield in vitro. Aiming to overcome these limitations, we undertake systematic investigation of diselenide bridges at native and non-native positions and investigate their effect on hirudin's folding, structure and activity. Our studies demonstrate that, regardless of the specific positions of these substitutions, the diselenide crosslinks enhanced the folding rate and yield of the corresponding hirudin analogues, while reducing the complexity and heterogeneity of the process. Moreover, crystal structure analysis confirms that the diselenide substitutions maintained the overall three-dimensional structure of the protein and left its function virtually unchanged. The choice of hirudin as a study model has implications beyond its specific folding mechanism, demonstrating the high potential of diselenide substitutions in the design, preparation and characterization of disulfide-rich proteins.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
Diselenide-crosslink substitutions in hirudin enhance folding rate and yield while reducing folding-intermediate heterogeneity — important chemistry for recombinant hirudin manufacturing.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese In-vitro-Studie untersuchte die oxidativen Faltungswege des Proteins Hirudin – im Abstract als potentester natürlicher Thrombin-Inhibitor und 65-Reste-Protein mit drei Disulfidbrücken beschrieben – durch Substitution von Diselenidbrücken an nativen und nicht-nativen Positionen. Die Substitutionen steigerten die Faltungsgeschwindigkeit und -ausbeute von Hirudin-Analoga unter Beibehaltung der dreidimensionalen Struktur und nahezu unveränderter Funktion. Die Relevanz für den Bereich der ASH ist schwach und indirekt: Obwohl Hirudin weithin als aus Blutegeln stammendes Protein bekannt ist, erwähnt das Abstract selbst weder Blutegel, Blutegelspeichel noch Hirudotherapie, und die Studie konzentriert sich ausschließlich auf In-vitro-Proteinfaltungschemie und Faltungsmechanismen. Die Arbeit liefert keine direkte therapeutische Anwendung oder klinische Daten zur Blutegeltherapie.
Zitation
Diselenide crosslinks for enhanced and simplified oxidative protein folding.
Mousa R et al. · Communications chemistry, 2021
Verwandter klinischer Kontext
Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist
Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026