The 1.2 A crystal structure of hirustasin reveals the intrinsic flexibility of a family of highly disulphide-bridged inhibitors
Research article published in Structure (1999)
Abstract
BACKGROUND: Leech-derived inhibitors have a prominent role in the development of new antithrombotic drugs, because some of them are able to block the blood coagulation cascade. Hirustasin, a serine protease inhibitor from the leech Hirudo medicinalis, binds specifically to tissue kallikrein and possesses structural similarity with antistasin, a potent factor Xa inhibitor from Haementeria officinalis. Although the 2.4 A structure of the hirustasin-kallikrein complex is known, classical methods such as molecular replacement were not successful in solving the structure of free hirustasin. RESULTS: Ab initio real/reciprocal space iteration has been used to solve the structure of free hirustasin using either 1.4 A room temperature data or 1.2 A low temperature diffraction data. The structure was also solved independently from a single pseudo-symmetric gold derivative using maximum likelihood methods. A comparison of the free and complexed structures reveals that binding to kallikrein causes a hinge-bending motion between the two hirustasin subdomains. This movement is accompanied by the isomerisation of a cis proline to the trans conformation and a movement of the P3, P4 and P5 residues so that they can interact with the cognate protease. CONCLUSIONS: The inhibitors from this protein family are fairly flexible despite being highly cross-linked by disulphide bridges. This intrinsic flexibility is necessary to adopt a conformation that is recognised by the protease and to achieve an optimal fit, such observations illustrate the pitfalls of designing inhibitors based on static lock-and-key models. This work illustrates the potential of new methods of structure solution that require less or even no prior phase information.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
The 1.2 A crystal structure of free hirustasin, a leech (Hirudo medicinalis) protease inhibitor, was solved ab initio; comparison with the kallikrein complex reveals a hinge-bending motion, showing these disulphide-rich inhibitors are intrinsically flexible.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie löste die 1,2-Å-Kristallstruktur von freiem Hirustasin, einem Serinprotease-Inhibitor aus dem Blutegel Hirudo medicinalis, der Gewebekallikrein bindet und strukturell mit Antistasin (einem Faktor-Xa-Inhibitor) verwandt ist. Der Vergleich der freien und der Kallikrein-gebundenen Struktur ergab eine Scharnier-Biegebewegung zwischen den Subdomänen bei der Bindung, begleitet von einer cis-trans-Prolinisomerisierung, was zeigt, dass diese stark disulfidverbrückten Inhibitoren eine für die Proteaseerkennung notwendige intrinsische Flexibilität bewahren. Es ist eine Struktur-Funktions-Studie eines aus Blutegeln stammenden Inhibitors, die das Design antithrombotischer Arzneimittel informiert. Einschränkung: Die Arbeit ist rein strukturell/biophysikalisch und enthält keine funktionellen oder klinischen Daten.
Verwandte Verbindungen im ASH-Register
Aus dem Blutegel stammende Moleküle und aus Hirudin abgeleitete Arzneimittel, die zum Thema dieser Arbeit gehören, jeweils mit vollständigem Profil im ASH-Verbindungsregister:
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Usón I, Sheldrick GM, de La Fortelle E, Bricogne G, Di Marco S, Priestle JP, et al. The 1.2 A crystal structure of hirustasin reveals the intrinsic flexibility of a family of highly disulphide-bridged inhibitors. Structure. 1999;7(1):55-63. doi:10.1016/s0969-2126(99)80009-4. PMID: 10368273
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: 27. Mai 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026