Binding of the recombinant proteinase inhibitor eglin c from leech Hirudo medicinalis to human leukocyte elastase, bovine alpha-chymotrypsin and subtilisin Carlsberg: thermodynamic study
Biochemistry article published in Journal of Enzyme Inhibition (1988)
Abstract
The effect of pH and temperature on the apparent association equilibrium constant (Ka) for the binding of the recombinant proteinase inhibitor eglin c from leech Hirudo medicinalis to human leukocyte elastase (EC 3.4.21.37), bovine alpha-chymotrypsin (EC 3.4.21.1) and subtilisin Carlsberg (EC 3.4.21.14) has been investigated. On lowering the pH from 9.5 to 4.5, values of Ka for eglin c binding to the serine proteinases considered decrease thus reflecting the acid-pK shift of the invariant histidyl catalytic residue (His57 in human leukocyte elastase and bovine alpha-chymotrypsin, and His64 in subtilisin Carlsberg) from congruent to 6.9, in the free enzymes, to congruent to 5.1, in the enzyme:inhibitor adducts. At pH 8.0, values of the apparent thermodynamic parameters for eglin c binding are: human leukocyte elastase - Ka = 1.0 x 10(10) M-1, delta G phi = -13.4 kcal/mol, delta H phi = +1.8 kcal/mol, and delta S phi = +52 entropy units; bovine alpha-chymotrypsin -Ka = 5.0 x 10(9) M-1, delta G phi = -13.0 kcal/mol, delta H phi = +2.0 kcal/mol, and delta S phi = +51 entropy units; and subtilisin Carlsberg - Ka = 6.6 x 10(9) M-1, delta G phi = -13.1 kcal/mol, delta H phi = +2.0 kcal/mol, and delta S phi = +51 entropy units (values of Ka, delta G phi and delta S phi were obtained at 21 degrees C; values of delta H phi were temperature independent over the range explored, i.e. between 10 degrees C and 40 degrees C; 1 kcal = 4184J).(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)
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Zusammenfassung
pH- and temperature-dependent thermodynamic analysis of leech eglin c binding to human leukocyte elastase, bovine alpha-chymotrypsin, and subtilisin Carlsberg reveals entropy-driven binding with comparable Ka ~5×10^9 M⁻¹ at pH 8.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese thermodynamische Studie untersuchte die Bindung von rekombinantem Eglin c – gewonnen aus dem Blutegel Hirudo medicinalis – an humane Leukozytenelastase, bovines Alpha-Chymotrypsin und Subtilisin Carlsberg und prüfte die Auswirkungen von pH und Temperatur auf die Assoziationsgleichgewichtskonstanten. Die Bindung war durch eine sehr hohe Affinität (Ka-Werte in der Größenordnung von 10^9–10^10 M^-1) und günstige entropiegetriebene Thermodynamik gekennzeichnet, wobei der invariante katalytische Histidylrest bei der Inhibitorbindung eine Säuren-pK-Verschiebung zeigte. Für die ASH ist diese Arbeit relevant, da sie eine grundlegende molekulare Charakterisierung des Wirkmechanismus eines Proteaseinhibitors aus dem Blutegel-Sekretom liefert. Als Caveat ist festzuhalten, dass es sich um eine rein biophysikalische In-vitro-Studie ohne klinische oder Ganztierdaten handelt und dass sie ein aufgereinigtes rekombinantes Protein betrifft und nicht die Hirudotherapie selbst.
Zitation
Binding of the recombinant proteinase inhibitor eglin c from leech Hirudo medicinalis to human leukocyte elastase, bovine alpha-chymotrypsin and subtilisin Carlsberg: thermodynamic study.
Ascenzi P, Amiconi G, Menegatti E, Guarneri M, Bolognesi M, Schnebli HP · Journal of enzyme inhibition, 1988
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 26, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026