Base molecular de la activación de la trombina lenta por la trombomodulina

BACKGROUND: Coagulation is a highly regulated process where the ability to prevent blood loss after injury is balanced against the maintenance of blood fluidity. Thrombin is at the center of this balancing act. It is the critical enzyme for producing and stabilizing a clot, but when complexed with thrombomodulin (TM) it is converted to a powerful anticoagulant. Another cofactor that may play a role in determining thrombin function is the monovalent cation Na(+). Its apparent affinity suggests that half of the thrombin generated is in a Na(+)-free 'slow' state and half is in a Na(+)-coordinated 'fast' state. While slow thrombin is a poor procoagulant enzyme, when complexed to TM it is an effective anticoagulant. METHODS: To better understand this molecular transformation we solved a 2.4 A structure of thrombin complexed with EGF domains 4-6 of TM in the absence of Na(+) and other cofactors or inhibitors. RESULTS: We find that TM binds as previously observed, and that the thrombin component resembles structures of the fast form. The Na(+) binding loop is observed in a conformation identical to the Na(+)-bound form, with conserved water molecules compensating for the missing ion. Using the fluorescent probe p-aminobenzamidine we show that activation of slow thrombin by TM principally involves the opening of the primary specificity pocket. CONCLUSIONS: These data show that TM binding alters the conformation of thrombin in a similar manner as Na(+) coordination, resulting in an ordering of the Na(+) binding loop and an opening of the adjacent S1 pocket. We conclude that other, more subtle subsite changes are unlikely to influence thrombin specificity toward macromolecular substrates.

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.

Se resolvió a 2,4 Å la estructura de la trombina unida a los dominios EGF 4–6 de la trombomodulina, sin Na+ ni otros cofactores. El asa de unión al Na+ adoptó la conformación de la forma unida al ion, con moléculas de agua conservadas que lo sustituyen. Con la sonda fluorescente p-aminobenzamidina se comprobó que la activación de la trombina lenta abre sobre todo la bolsa de especificidad primaria; la trombomodulina altera la conformación de forma parecida al Na+.

Explore cómo esta investigación se conecta con la práctica clínica

Más estudios revisados por pares en la categoría «Desarrollo de fármacos».

• Hirudoterapia en medicina y odontología — Jha K et al. (2015)
• Terapia con sanguijuelas: una historia — Hyson J (2005)
• Hirudinas de la sanguijuela medicinal asiática Hirudinaria manillensis: iguales, pero diferentes — Lukas P et al. (2019)
• Transcriptomic analysis of the salivary gland of medicinal leech Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Molecular dynamic and pharmacological studies on protein-engineered hirudin variants of Hirudinaria manillensis and Hirudo medicinalis — Sun Y et al. (2022)
• Síntesis acelular de la variante 1 de hirudina de la sanguijuela hematófaga Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Producción de variantes de hirudina mediante fábricas microbianas modificadas genéticamente — Zhang J, Lan N (2018)
• Hirudina en la trombocitopenia inducida por heparina — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• La hirudina mejora la nefropatía diabética al inhibir la piroptosis mediada por Gsdmd — Han J et al. (2023)
• La hirudina como anticoagulante alternativo: una revisión histórica — Markwardt F (2002)

Ver toda la investigación analizada por la ASH →