Binding of the recombinant proteinase inhibitor eglin c from leech Hirudo medicinalis to serine (pro)enzymes: a comparative thermodynamic study
Biochemistry article published in Journal of Molecular Recognition (1991)
Abstract
The binding of the recombinant proteinase inhibitor eglin c from the leech Hirudo medicinalis to serine (pro)enzymes belonging to the chymotrypsin and subtilisin families has been investigated from the thermodynamic viewpoint, between pH 4.5 and 9.5 and from 10 degrees C to 40 degrees C. The affinity of eglin c for the serine (pro)enzymes considered shows the following trend: Leu-proteinase [the leucine specific serine proteinase from spinach (Spinacia oleracea L.) leaves] greater than human leucocyte elastase congruent to human cathepsin G congruent to subtilisin Carlsberg congruent to bovine alpha-chymotrypsin greater than bovine alpha-chymotrypsinogen A congruent to porcine pancreatic elastase congruent to bovine beta-trypsin. The serine (pro)enzyme-inhibitor complex formation is an entropy-driven process. On increasing the pH from 4.5 to 9.5, the affinity of eglin c for the serine (pro)enzymes considered increases thus reflecting the acid pK shift of the invariant hystidyl catalytic residue from approximately to 6.9 in the free serine proteinases and bovine alpha-chymotrypsinogen A to congruent to 5.1 in the serine (pro)enzyme-inhibitor complexes. Considering the known molecular models, the observed binding behaviour of eglin c was related to the inferred stereochemistry of the serine (pro)enzyme-inhibitor contact regions.
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Zusammenfassung
Comparative pH- and temperature-dependent thermodynamics of leech eglin C binding to multiple serine (pro)enzymes (cathepsin G, leukocyte elastase, chymotrypsin, subtilisin) reveal entropy-driven binding with affinity governed by catalytic histidine pKa shifts.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Arbeit führte eine vergleichende thermodynamische Untersuchung der Bindung von rekombinantem Eglin c aus Hirudo medicinalis an Serin-(Pro)enzyme der Chymotrypsin- und Subtilisin-Familien durch und maß die Affinität über pH 4,5–9,5 und 10–40 °C. Die Affinität folgte dem Trend Leu-Proteinase > humane Leukozytenelastase ≈ humane Cathepsin G ≈ Subtilisin Carlsberg ≈ bovines Alpha-Chymotrypsin > mehrere Zymogene und Trypsine, wobei die Komplexbildung entropiegetrieben war und die Affinität mit steigendem pH aufgrund einer pK-Verschiebung des katalytischen Histidylrestes zunahm. Für den Zuständigkeitsbereich der ASH vertieft dies das Verständnis, wie ein Serinproteinase-Inhibitor aus dem Blutegel-Sekretom seine Zielstrukturen bindet. Caveat: Es handelt sich um eine rein In-vitro-thermodynamische/biophysikalische Charakterisierung ohne therapeutische, In-vivo- oder Hirudotherapie-Daten.
Zitation
Binding of the recombinant proteinase inhibitor eglin c from leech Hirudo medicinalis to serine (pro)enzymes: a comparative thermodynamic study.
Ascenzi P, Aducci P, Amiconi G et al. · Journal of molecular recognition, 1991
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 26, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026