Alpha-1-antitrypsin-Pittsburgh. A potent inhibitor of human plasma factor XIa, kallikrein, and factor XIIf
Research article published in The Journal of clinical investigation (1986)
Resumen
Alpha-1-antitrypsin-Pittsburgh is a human variant that resulted from a point mutation in the plasma protease inhibitor, alpha 1-antitrypsin (358 Met----Arg). This defect in the alpha 1-antitrypsin molecule causes it to have greatly diminished anti-elastase activity but markedly increased antithrombin activity. In this report, we demonstrate that this variant protein also has greatly increased inhibitory activity towards the arginine-specific enzymes of the contact system of plasma proteolysis (Factor XIa, kallikrein, and Factor XIIf), in contrast to normal alpha 1-antitrypsin, which has modest to no inhibitory activity towards these enzymes. We determined the second-order-inactivation rate constant (k'') of purified, human Factor XIa by purified alpha 1-antitrypsin-Pittsburgh and found it to be 5.1 X 10(5) M-1 s-1 (23 degrees C), which is a 7,700-fold increase over the k'' for Factor XIa by its major inhibitor, normal purified alpha 1-antitrypsin (i.e., 6.6 X 10(1) M-1 s-1). Human plasma kallikrein, which is poorly inhibited by alpha 1-antitrypsin (k'' = 4.2 M-1 s-1), exhibited a k'' for alpha 1-antitrypsin-Pittsburgh of 8.9 X 10(4) M-1 s-1 (a 21,000-fold increase), making it a more efficient inhibitor than either of the naturally occurring major inhibitors of kallikrein (C-1-inhibitor and alpha 2-macroglobulin). Factor XIIf, which is not inhibited by normal alpha 1-antitrypsin, displayed a k'' for alpha 1-antitrypsin-Pittsburgh of 2.5 X 10(4) M-1 s-1. This enhanced inhibitory activity is similar to the effect of alpha 1-antitrypsin-Pittsburgh that has been reported for thrombin. In addition to its potential as an anticoagulant, this recently cloned protein may prove to be clinically valuable in the management of septic shock, hereditary angioedema, or other syndromes involving activation of the surface-mediated plasma proteolytic system.
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
Alpha-1-antitrypsin-Pittsburgh, a point-mutated human protease inhibitor, strongly inhibited contact-system enzymes, inactivating factor XIa about 7,700-fold and kallikrein about 21,000-fold faster than normal alpha-1-antitrypsin, suggesting anticoagulant potential.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio bioquímico caracterizó la alfa-1-antitripsina-Pittsburgh, una serpina variante humana que porta una mutación puntual 358 Met->Arg, y midió su inhibición de las proteasas del sistema de contacto Factor XIa, calicreína plasmática y Factor XIIf. El resumen reporta constantes de velocidad de inactivación de segundo orden marcadamente incrementadas frente a la alfa-1-antitripsina normal (por ejemplo, un aumento de 7.700 veces contra el Factor XIa y un aumento de 21.000 veces contra la calicreína), y señala su valor potencial como anticoagulante y en el manejo del choque séptico o el angioedema hereditario. Para ASH, la relevancia es contextual más que directa: la molécula estudiada es una proteína humana diseñada, NO un componente del secretoma de la sanguijuela Hirudo medicinalis/verbana, por lo que no debe presentarse como evidencia de la terapia con sanguijuelas en sí misma. Su valor aquí es que mapea los objetivos de coagulación por activación de contacto (FXIa, calicreína, FXIIa) contra los cuales también se están explorando los anticoagulantes derivados de sanguijuelas, ayudando a contextualizar por qué la inhibición selectiva de la vía de contacto es un objetivo en el descubrimiento de fármacos. Advertencia honesta: se trata de cinética enzimática de proteína purificada in vitro, sin pruebas animales ni clínicas, y no se utiliza material de sanguijuela.
Citación
Alpha-1-antitrypsin-Pittsburgh. A potent inhibitor of human plasma factor XIa, kallikrein, and factor XIIf.
Scott et al. · The Journal of clinical investigation, 1986
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