Sociedad Americana de Hirudoterapia

Crystal structure of anticoagulant thrombin variant E217K provides insights into thrombin allostery.

Research article published in The Journal of biological chemistry (2004)

Última actualización: 18 de junio de 2026Revisado por: ASH Editorial Board
Artículo de investigación — revisión de evidenciaReferencia del artículo
Evidence: Research reportDesarrollo de fármacosFarmacología salivalCarter et al. · The Journal of biological chemistry, 2004

Abstract

Thrombin is the ultimate protease of the blood clotting cascade and plays a major role in its own regulation. The ability of thrombin to exhibit both pro- and anti-coagulant properties has spawned efforts to turn thrombin into an anticoagulant for therapeutic purposes. This quest culminated in the identification of the E217K variant through scanning and saturation mutagenesis. The antithrombotic properties of E217K thrombin are derived from its inability to convert fibrinogen to a fibrin clot while maintaining its thrombomodulin-dependent ability to activate the anticoagulant protein C pathway. Here we describe the 2.5-A crystal structure of human E217K thrombin, which displays a dramatic restructuring of the geometry of the active site. Of particular interest is the repositioning of Glu-192, which hydrogen bonds to the catalytic Ser-195 and which results in the complete occlusion of the active site and the destruction of the oxyanion hole. Substrate binding pockets are further blocked by residues previously implicated in thrombin allostery. We have concluded that the E217K mutation causes the allosteric inactivation of thrombin by destabilizing the Na(+) binding site and that the structure thus may represent the Na(+)-free, catalytically inert "slow" form.

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 termsAllosteric SiteBinding SitesCatalysisCrystallography, X-RayHumansHydrogen BondingModels, MolecularMutagenesis, Site-DirectedProtein BindingProtein ConformationSodiumThrombin

Resumen

Thrombin is the ultimate protease of the blood clotting cascade and plays a major role in its own regulation. The ability of thrombin to exhibit both pro- and anti-coagulant properties has spawned efforts to turn thrombin into an anticoagulant for therapeutic purposes.

Por qué esto importa para la hirudoterapia

Este estudio determinó la estructura cristalina a 2,5 Å de la variante anticoagulante de trombina E217K, revelando una reestructuración drástica del sitio activo que incluye el reposicionamiento de Glu-192, el cual forma enlaces de hidrógeno con la Ser-195 catalítica, dando lugar a la oclusión completa del sitio activo y a la destrucción del hueco oxianiónico. Los autores concluyen que la mutación E217K provoca la inactivación alostérica de la trombina al desestabilizar el sitio de unión de Na+ y que la estructura puede representar la forma 'lenta' libre de Na+ y catalíticamente inerte. El trabajo aporta conocimiento estructural sobre la alostería de la trombina relevante para el diseño de anticoagulantes. ADVERTENCIA: no se mencionan hirudina, compuestos derivados de la sanguijuela ni hirudoterapia en el resumen; la conexión con el dominio de ASH es enteramente indirecta a través de la biología estructural de la trombina, y no existe un vínculo defendible con las sanguijuelas.

Citación

Crystal structure of anticoagulant thrombin variant E217K provides insights into thrombin allostery.

Carter et al. · The Journal of biological chemistry, 2004

Contexto clínico relacionado

Añadido a la biblioteca ASH: May 28, 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026

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