Síntesis química y caracterización estructural de la proteína RGD decorsina: un potente inhibidor de la agregación plaquetaria
Chemical synthesis and structural characterization of the RGD-protein decorsin: a potent inhibitor of platelet aggregation
Estudio bioquímico in vitro en la revista Protein science : a publication of the Protein Society (1998)
Resumen
Decorsin is a 39-residue RGD-protein crosslinked by three disulfide bridges isolated from the leech Macrobdella decora belonging to the family of GPIIb-IIIa antagonists and acting as a potent inhibitor of platelet aggregation. Here we report the solid-phase synthesis of decorsin using the Fmoc strategy. The crude polypeptide was purified by reverse-phase HPLC in its reduced form and allowed to refold in the presence of glutathione. The homogeneity of the synthetic oxidized decorsin was established by reverse-phase HPLC and capillary zone electrophoresis. The results of amino acid analysis after acid hydrolysis of the synthetic protein, NH2-terminal sequencing and mass determination (4,377 Da) by electrospray mass spectrometry were in full agreement with this theory. The correct pairing of the three disulfide bridges in synthetic decorsin was determined by a combined approach of both peptide mapping using proteolytic enzymes and analysis of the disulfide chirality by CD spectroscopy in the near-UV region. Synthetic decorsin inhibited human platelet aggregation with an IC50 of approximately 0.1 microM, a figure quite similar to that determined utilizing decorsin from natural source. In particular, the synthetic protein was 2,000-fold more potent than a model RGD-peptide (e.g., Arg-Gly-Asp-Ser) in inhibiting platelet aggregation. Thermal denaturation experiments of synthetic decorsin, monitored by CD spectroscopy, revealed its high thermal stability (Tm approximately 74 degrees C). The features of the oxidative refolding process of reduced decorsin, as well as the thermal stability of the oxidized species, were compared with those previously determined for the NH2-terminal core domain fragment 1-41 or 1-43 from hirudin. This fragment shows similarity in size, pairing of the three disulfides and three-dimensional structure with those of decorsin, even if very low sequence similarity. It is suggested that the less efficient oxidative folding and the enhanced thermal stability of decorsin in respect to those of hirudin core domain likely can be ascribed to the presence of the six Pro residues in the decorsin chain, whereas none is present in the hirudin domain. The results of this study indicate that decorsin can be obtained by solid-phase methodology in purity and quantities suitable for structural and functional studies and thus open the way to prepare by chemical methods novel decorsin derivatives containing unusual amino acids or even non-peptidic moieties.
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 síntesis en fase sólida se obtuvo decorsina, proteína RGD de 39 residuos de la sanguijuela Macrobdella decora; se verificaron pureza, masa (4377 Da) y puentes disulfuro. La decorsina sintética inhibió la agregación plaquetaria humana (IC50 aprox. 0,1 µM), 2000 veces más potente que un péptido RGD modelo, y resultó termoestable (Tm aprox. 74 °C). Según los autores, el plegamiento menos eficiente y la mayor termoestabilidad respecto al dominio de hirudina se deben probablemente a seis residuos de prolina.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio describe la síntesis química en fase sólida de la decorsina, una proteína RGD de 39 residuos proveniente de la sanguijuela Macrobdella decora, empleando la estrategia Fmoc con replegamiento oxidativo, confirmando el apareamiento correcto de los puentes disulfuro mediante mapeo peptídico y espectroscopía de CD, y demostrando la inhibición de la agregación plaquetaria humana con una CI50 de aproximadamente 0,1 μM—similar a la decorsina de fuente natural y 2.000 veces más potente que un péptido RGD modelo. La decorsina sintética mostró alta estabilidad térmica (Tm ~74 °C), y su plegamiento y estabilidad se compararon con el fragmento del dominio central N-terminal de la hirudina. El trabajo permite la producción y modificación química de una proteína antiplaquetaria derivada de sanguijuela con potencial para el desarrollo terapéutico. El estudio es puramente bioquímico, sin datos in vivo ni clínicos, y la decorsina proviene de Macrobdella decora, no de Hirudo medicinalis.
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Citación
Referencia (estilo Vancouver)
Polverino de Laureto P, Scaramella E, De Filippis V, Marin O, Doni MG, Fontana A. Chemical synthesis and structural characterization of the RGD-protein decorsin: a potent inhibitor of platelet aggregation. Protein Sci. 1998;7(2):433-444. doi:10.1002/pro.5560070225. PMID: 9521121
Los datos bibliográficos (autores, volumen, páginas, DOI) proceden del registro de PubMed.
Contexto clínico relacionado
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