Structural and Functional Characterization of Hirudin P6 Derived Novel Bivalent Thrombin Inhibitors - Studying the Effect of Linker Length and Glycosylation on Their Function
Research article published in Chemical biology & drug design (2016)
Abstract
HirudinP6 is a glycosylated and sulfated high affinity thrombin inhibitory protein isolated from Hirudineria manillensis. In this study, designing of novel bivalent thrombin inhibitory peptides based on this hirudin isoform is described. The structural and functional impact of varying linker length and glycosylation on their inhibitory potencies and binding kinetics were assessed. The bivalent peptides were obtained by tethering an active site blocking fPRP motif with the carboxy terminal 22 residue segment of hirudin P6 (HP642-63 ) by varying number of glycine residues in the linker region. Among them, analog BiG1 -HP6 inhibited thrombin with a Ki of 5.12 nm which was comparable to that of glycosylated (disaccharide bearing) and non-sulfated full length hirudin P6 protein (Ki = 6.38 nm). Binding kinetics studies revealed increasing linker length can decrease the association rates of peptide─thrombin interactions. Similarly, glycosylation was found to negatively modulate the inhibitory potencies of these peptides by decreasing their rates of association with thrombin. Molecular docking studies revealed that increasing linker length can compromise the electrostatic interactions with the prime subsite residues of thrombin and provided structural explanation for the observed effect of linker length on association rates. These findings thus enhance our understanding of thrombin─(glyco)peptide interactions and provide key insights into the designing of efficient thrombin inhibitors and allosteric modulators of therapeutic potential.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Resumen
Peer-reviewed research on leech salivary pharmacology and bioactive peptides relevant to anticoagulation. Indexed in PubMed and verified against the NCBI record.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Partiendo de HirudinP6, un inhibidor de la trombina de alta afinidad, glicosilado y sulfatado, aislado de la sanguijuela Hirudineria manillensis, este estudio diseñó nuevos péptidos bivalentes inhibidores de la trombina mediante la unión de un motivo fPRP de bloqueo del sitio activo al segmento de 22 residuos del C-terminal de hirudin a través de enlazadores de glicina, y evaluó cómo la longitud del enlazador y la glicosilación afectan la potencia y la cinética de unión; el análogo líder (BiG1-HP6) inhibió la trombina con una Ki de 5.12 nM, comparable a la proteína glicosilada de longitud completa (Ki = 6.38 nM), mientras que los enlazadores más largos y la glicosilación redujeron las tasas de asociación de la trombina, proporcionando el acoplamiento molecular una explicación estructural. Esto es directamente relevante para la historia del descubrimiento de fármacos basados en el secretoma de la sanguijuela medicinal: demuestra cómo una isoforma de hirudin derivada de sanguijuela puede servir como plantilla para inhibidores de la trombina de alta afinidad diseñados racionalmente y clarifica las reglas de estructura-función para el diseño de tales moléculas. La advertencia clave es que estos son experimentos de bioquímica in-vitro, cinética y acoplamiento computacional en péptidos diseñados, sin pruebas animales o clínicas, por lo que los hallazgos orientan el diseño de anticoagulantes en lugar de cualquier afirmación sobre terapia clínica con sanguijuelas.
Citación
Structural and Functional Characterization of Hirudin P6 Derived Novel Bivalent Thrombin Inhibitors - Studying the Effect of Linker Length and Glycosylation on Their Function.
Shabareesh et al. · Chemical biology & drug design, 2016
Contexto clínico relacionado
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Añadido a la biblioteca ASH: May 28, 2026 · Última actualización del sitio: June 18, 2026