Amerikanische Gesellschaft für Hirudotherapie

Refined structure of the hirudin-thrombin complex

Research article published in Journal of molecular biology (1991)

Zuletzt aktualisiert: 18. Juni 2026Geprüft von: ASH Editorial Board
Forschungsartikel – EvidenzreviewArtikelreferenz
Evidence: Research reportArzneimittelentwicklungRydel TJ et al. · Journal of molecular biology, 1991

Abstract

The structure of a recombinant hirudin (variant 2, Lys47) human alpha-thrombin complex has been refined using restrained least-squares methods to a crystallographic R-factor of 0.173. The hirudin structure consists of an N-terminal domain folded into a globular unit and a long 17-peptide C-terminal in an extended chain conformation. The N-terminal domain binds at the active-site of thrombin where Ile1' to Tyr3' penetrates to the catalytic triad. The alpha-amino group of Ile1' of hirudin makes a hydrogen bond with OG of Ser195 of thrombin, the side-chains of Ile1' and Tyr3' occupy the apolar site, Thr2' is at the entrance to, but does not enter, the S1 specificity site and Ile1' to Tyr3' form a parallel beta-strand with Ser214 to Gly219. The latter interaction is antiparallel in all other serine proteinase-protein inhibitor complexes. The extended C-terminal segment of hirudin, which is abundant in acidic residues, makes many electrostatic interactions with the fibrinogen binding exosite while the last five residues are in a 3(10) helical turn residing in a hydrophobic patch on the thrombin surface. The precision of the complementarity displayed by these two molecules produces numerous interactions, which although independently generally weak, together are responsible for the high degree of affinity and specificity. Although hirudin-thrombin and D-Phe-Pro-Arg-chloromethyl ketone-thrombin differ in conformation in the autolysis loop (Lys145 to Gly150), this is most likely due to different crystal packing interactions and changes in circular dichroism between the two are probably due to the inherent flexibility of the loop. An RGD sequence, which is generally known to be involved in cell surface receptor interactions, occurs in thrombin and is associated with a long solvent channel filled with water molecules leading to the surface from the end of the S1 site. However, the RGD triplet does not appear to be able to interact in concert in a surface binding mode.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tResearch Support, U.S. Gov't, P.H.S.
Indexed MeSH termsAmino Acid SequenceAntithrombinsBinding SitesHirudinsHumansMacromolecular SubstancesMolecular Sequence DataProtein BindingProtein ConformationRecombinant ProteinsThrombinX-Ray Diffraction

Zusammenfassung

The structure of a recombinant hirudin (variant 2, Lys47) human alpha-thrombin complex has been refined using restrained least-squares methods to a crystallographic R-factor of 0.173.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Dieser Artikel beschreibt die verfeinerte Kristallstruktur von rekombinantem Hirudin (Variante 2, Lys47) im Komplex mit humanem Alpha-Thrombin, bestimmt mittels restringierter Kleinste-Quadrate-Methoden bis zu einem kristallographischen R-Faktor von 0,173. Das Abstract beschreibt, wie die N-terminale Domäne von Hirudin in das aktive Zentrum des Thrombins eindringt, während sein saures C-terminales Segment ausgedehnte elektrostatische Kontakte mit der Fibrinogen-bindenden Exosite eingeht, was zusammen einen hohen Grad an Affinität und Spezifität erzeugt. Für den ASH-Bereich klärt diese strukturelle Studie direkt die molekulare Grundlage der Hirudin-Thrombin-Interaktion. Die Einschränkung besteht darin, dass es sich um eine rein strukturelle/kristallographische Studie handelt, ohne dass im Abstract klinische oder in-vivo-Funktionsdaten präsentiert werden.

Zitation

Refined structure of the hirudin-thrombin complex

Rydel TJ et al. · Journal of molecular biology, 1991

Verwandter klinischer Kontext

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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026

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