Crystal structure of the thrombin-hirudin complex: a novel mode of serine protease inhibition
Research article published in The EMBO journal (1990)
Abstract
Thrombin is a serine protease that plays a central role in blood coagulation. It is inhibited by hirudin, a polypeptide of 65 amino acids, through the formation of a tight, noncovalent complex. Tetragonal crystals of the complex formed between human alpha-thrombin and recombinant hirudin (variant 1) have been grown and the crystal structure of this complex has been determined to a resolution of 2.95 A. This structure shows that hirudin inhibits thrombin by a previously unobserved mechanism. In contrast to other inhibitors of serine proteases, the specificity of hirudin is not due to interaction with the primary specificity pocket of thrombin, but rather through binding at sites both close to and distant from the active site. The carboxyl tail of hirudin (residues 48-65) wraps around thrombin along the putative fibrinogen secondary binding site. This long groove extends from the active site cleft and is flanked by the thrombin loops 35-39 and 70-80. Hirudin makes a number of ionic and hydrophobic interactions with thrombin in this area. Furthermore hirudin binds with its N-terminal three residues Val, Val, Tyr to the thrombin active site cleft. Val1 occupies the position P2 and Tyr3 approximately the position P3 of the synthetic inhibitor D-Phe-Pro-ArgCH2Cl. Thus the hirudin polypeptide chain runs in a direction opposite to that expected for fibrinogen and that observed for the substrate-like inhibitor D-Phe-Pro-ArgCH2Cl.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
Thrombin is a serine protease that plays a central role in blood coagulation.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie bestimmte die Kristallstruktur des Komplexes aus menschlichem Alpha-Thrombin und rekombinantem Hirudin (Variante 1) bei einer Auflösung von 2,95 Å. Das Abstract beschreibt Hirudin als ein Polypeptid aus 65 Aminosäuren, das Thrombin über einen neuartigen Mechanismus hemmt: Anstatt die primäre Spezifitätstasche zu besetzen, bindet Hirudin sowohl nahe dem aktiven Zentrum als auch entfernt davon, wobei sein C-terminaler Schwanz entlang der sekundären Fibrinogen-Bindungsstelle verläuft und seine N-terminalen Reste den Spalt des aktiven Zentrums einnehmen. Diese Strukturarbeit ist relevant für das Verständnis der Thrombinhemmung auf molekularer Ebene. Das Abstract erwähnt jedoch weder Blutegel noch Blutegelspeichel oder medizinische Blutegel, und es handelt sich um eine präklinische strukturbiologische Studie ohne direkte Anwendung auf die Therapie mit lebenden Blutegeln.
Zitation
Crystal structure of the thrombin-hirudin complex: a novel mode of serine protease inhibition
Grtter MG et al. · The EMBO journal, 1990
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026