Diseño de reguladores alostéricos de la trombina. Dímeros de benzofurano monosulfatados interactúan selectivamente con Arg173 del exositio 2 para inducir inhibición
Designing allosteric regulators of thrombin. Monosulfated benzofuran dimers selectively interact with Arg173 of exosite 2 to induce inhibition
Estudio in vitro en la revista Journal of medicinal chemistry (2012)
Resumen
Earlier, we reported on the design of sulfated benzofuran dimers (SBDs) as allosteric inhibitors of thrombin (Sidhu et al. J. Med. Chem.201154 5522-5531). To identify the site of binding of SBDs, we studied thrombin inhibition in the presence of exosite 1 and 2 ligands. Whereas hirudin peptide and heparin octasaccharide did not affect the IC(50) of thrombin inhibition by a high affinity SBD, the presence of full-length heparin reduced inhibition potency by 4-fold. The presence of γ' fibrinogen peptide, which recognizes Arg93, Arg97, Arg173, Arg175, and other residues, resulted in a loss of affinity that correlated with the ideal Dixon-Webb competitive profile. Replacement of several arginines and lysines of exosite 2 with alanine did not affect thrombin inhibition potency, except for Arg173, which displayed a 22-fold reduction in IC(50). Docking studies suggested a hydrophobic patch around Arg173 as a plausible site of SBD binding to thrombin. The absence of the Arg173-like residue in factor Xa supported the observed selectivity of inhibition by SBDs. Cellular toxicity studies indicated that SBDs are essentially nontoxic to cells at concentrations as high as 250 mg/kg. Overall, the work presents the localization of the SBD binding site, which could lead to allosteric modulators of thrombin that are completely different from all clinically used anticoagulants.
Resumen tomado de PubMed (NCBI) para el registro citado, en el idioma original. La versión de referencia es la de la publicación original.
El resumen se deja sin traducir para conservar la redacción original de los autores.
Síntesis
Mediante ligandos de exositio y mutagénesis se localizó el sitio de unión a la trombina de dímeros de benzofurano sulfatados (SBDs). El péptido de hirudina y el octasacárido de heparina no afectaron la IC50, pero la heparina completa redujo la potencia 4 veces; el péptido γ' de fibrinógeno mostró un perfil Dixon-Webb competitivo. Solo Arg173 presentó una reducción de 22 veces de la IC50. Los SBDs, prácticamente atóxicos en células hasta 250 mg/kg, podrían originar, según los autores, moduladores alostéricos.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Lo que el estudio examinó: este estudio de química médica mapeó el sitio de unión de los dímeros de bencenofurano sulfatados sintéticos (SBDs) diseñados como inhibidores alostéricos de la trombina. Utilizando ligandos del exositio y sustituciones de alanina, los autores localizaron la unión de los SBDs en Arg173 del exositio 2 (una reducción de 22 veces en la IC50 cuando se reemplazó Arg173), con el acoplamiento molecular que respalda un parche hidrofóbico allí; las pruebas de toxicidad celular indicaron que los compuestos eran esencialmente no tóxicos. Por qué es importante para la narrativa del secretoma: los experimentos utilizaron un péptido de hirudin como ligando de referencia del exositio 1, y el resumen señala que el péptido de hirudin y un octasacárido de heparin no afectaron la potencia de inhibición de los SBDs, lo que ayuda a confirmar que los SBDs actúan en un sitio diferente de la huella clásica del exositio 1 de la molécula de la sanguijuela. Advertencia: este es un estudio in vitro e in silico de anticoagulantes sintéticos diseñados, no de compuestos derivados de sanguijuelas; hirudin aparece aquí solo como una sonda mecanística, por lo que la relevancia para la terapia con sanguijuelas es indirecta y el trabajo es un descubrimiento en etapa inicial, no clínico.
Compuestos relacionados del registro de la ASH
Moléculas de la sanguijuela y fármacos derivados de la hirudina relacionados con el tema de este artículo, cada uno con un perfil completo en el registro de compuestos de la ASH:
Citación
Designing allosteric regulators of thrombin. Monosulfated benzofuran dimers selectively interact with Arg173 of exosite 2 to induce inhibition
Abdel Aziz MH et al. · Journal of medicinal chemistry, 2012
Contexto clínico relacionado
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Añadido a la biblioteca ASH: 27 de mayo de 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026