Noncoded amino acids in protein engineering: Structure-activity relationship studies of hirudin-thrombin interaction
Research article published in Biotechnology and applied biochemistry (2018)
Abstract
The advent of recombinant DNA technology allowed to site-specifically insert, delete, or mutate almost any amino acid in a given protein, significantly improving our knowledge of protein structure, stability, and function. Nevertheless, a quantitative description of the physical and chemical basis that makes a polypeptide chain to efficiently fold into a stable and functionally active conformation is still elusive. This mainly originates from the fact that nature combined, in a yet unknown manner, different properties (i.e., hydrophobicity, conformational propensity, polarizability, and hydrogen bonding capability) into the 20 standard natural amino acids, thus making difficult, if not impossible, to univocally relate the change in protein stability or function to the alteration of physicochemical properties caused by amino acid exchange(s). In this view, incorporation of noncoded amino acids with tailored side chains, allowing to finely tune the structure at a protein site, would facilitate to dissect the effects of a given mutation in terms of one or a few physicochemical properties, thus much expanding the scope of physical organic chemistry in the study of proteins. In this review, relevant applications from our laboratory will be presented on the use of noncoded amino acids in structure-activity relationships studies of hirudin binding to thrombin.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Resumen
Noncoded amino acids in protein engineering: Structure-activity relationship studies of hirudin-thrombin interaction.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Esta revisión resume el trabajo de los autores en laboratorio que utiliza aminoácidos no codificados con cadenas laterales diseñadas a medida para realizar estudios de relación estructura-actividad de la unión de hirudina a la trombina, con el objetivo de diseccionar cómo contribuyen a la interacción propiedades fisicoquímicas individuales, tales como la hidrofobicidad, el enlace de hidrógeno o la propensión conformacional. Para ASH y la hirudoterapia, este trabajo es directamente pertinente porque la hirudina es el principal anticoagulante presente en la saliva de la sanguijuela medicinal y la base mecanística de su potente inhibición de la trombina sustenta la acción terapéutica de la terapia con sanguijuelas y de los inhibidores directos de trombina relacionados. Una comprensión molecular precisa de la unión hirudina-trombina podría orientar la optimización racional de anticoagulantes derivados de sanguijuela. Una advertencia honesta es que se trata de una revisión de estudios de ingeniería de proteínas y biofísicos, no de una investigación clínica ni in vivo; no aporta datos de eficacia, seguridad o resultados terapéuticos, y no constituye una prueba de beneficio clínico de la hirudoterapia.
Citación
Noncoded amino acids in protein engineering: Structure-activity relationship studies of hirudin-thrombin interaction
De Filippis V et al. · Biotechnology and applied biochemistry, 2018
Contexto clínico relacionado
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Añadido a la biblioteca ASH: May 27, 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026