Anticoagulant activity of a sulfated galactan: serpin-independent effect and specific interaction with factor Xa.
Research article published in Thrombosis and haemostasis (2009)
Abstract
An algal sulfated galactan has high anticoagulant and antithrombotic activities. Its serpin-dependent anticoagulant action is due to promoting thrombin and factor (F)Xa inhibition by antithrombin and heparin cofactor II. Here, we evaluated the anticoagulant effect of the algal sulfated galactan using serpin-free plasma. In contrast to heparin, the sulfated galactan is still able to prolong coagulation time and delay thrombin and FXa generation in serpin-free plasma. We further investigated this effect using purified blood coagulation proteins, discovering that sulfated galactan inhibits the intrinsic tenase and prothrombinase complexes, which are critical for FXa and thrombin generation, respectively. We also investigated the mechanism by which sulfated galactan promotes FXa inhibition by antithrombin using specific recombinant mutants of the protease. We show that sulfated galactan interacts with the heparin-binding exosite of FXa and Arg-236 and Lys-240 of this site are critical residues for this interaction, as observed for heparin. Thus, sulfated galactan and heparin have similar high-affinity and specificity for interaction with FXa, though they have differences in their chemical structures. Similar to heparin, the ability of sulfated galactan to potentiate FXa inhibition by antithrombin is calcium-dependent. However, in contrast to heparin, this effect is not entirely dependent on the conformation of the gamma-carboxyglutamic acid-rich domain of the protease. In conclusion, sulfated galactan and heparin have some similar effects on blood coagulation, but also differ significantly at the molecular level. This sulfated galactan opens new perspective for the development of antithrombotic drugs.
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Zusammenfassung
An algal sulfated galactan has high anticoagulant and antithrombotic activities. Its serpin-dependent anticoagulant action is due to promoting thrombin and factor (F)Xa inhibition by antithrombin and heparin cofactor II. Here, we evaluated the anticoagulant effect of the algal sulfated galactan using serpin-free plasma. In contrast to heparin, the sulfated galactan is still able to prolong coagulation time and delay thrombin and FXa generation in serpin-free plasma.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese mechanistische In-vitro-Studie zeigte, dass ein sulfatiertes Galactan aus Algen die Gerinnung sogar in serpin-freiem Plasma verlängert, indem es die intrinsischen Tenase- und Prothrombinase-Komplexe direkt hemmt, und dass es die heparin-bindende Exosite des Faktors Xa (mit Arg-236 und Lys-240 als Schlüsselresten) auf calciumabhängige Weise bindet, die heparin ähnelt, sich aber strukturell davon unterscheidet, was die Autoren als einen neuen Weg für die Entwicklung antithrombotischer Arzneimittel darstellen. Für ASH ist dies eine klare Parallele zur Geschichte der Arzneimittelentwicklung aus dem Blutegel-Sekretom: Sie zeigt, wie ein nicht-säugetier-natürliches Polysaccharid neuartige, mechanistisch eigenständige Antikoagulanzien hervorbringen kann — dieselbe Logik, nach der Blutegel-Speichelmoleküle als Arzneimittelkandidaten erschlossen werden. Die Arbeit ist vollständig präklinisch, verwendet gereinigte Proteine, rekombinante Mutanten und Plasma anstelle von Patienten und betrifft eine Algenverbindung, keinen aus Blutegeln gewonnenen Wirkstoff, sodass sie nur die konzeptionelle Begründung stützt und keine klinische Wirksamkeit oder Zulassung impliziert.
Zitation
Anticoagulant activity of a sulfated galactan: serpin-independent effect and specific interaction with factor Xa.
Glauser et al. · Thrombosis and haemostasis, 2009
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 28, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: June 18, 2026