The 1.2 A crystal structure of hirustasin reveals the intrinsic flexibility of a family of highly disulphide-bridged inhibitors
Research article published in Structure (1999)
Resumen
BACKGROUND: Leech-derived inhibitors have a prominent role in the development of new antithrombotic drugs, because some of them are able to block the blood coagulation cascade. Hirustasin, a serine protease inhibitor from the leech Hirudo medicinalis, binds specifically to tissue kallikrein and possesses structural similarity with antistasin, a potent factor Xa inhibitor from Haementeria officinalis. Although the 2.4 A structure of the hirustasin-kallikrein complex is known, classical methods such as molecular replacement were not successful in solving the structure of free hirustasin. RESULTS: Ab initio real/reciprocal space iteration has been used to solve the structure of free hirustasin using either 1.4 A room temperature data or 1.2 A low temperature diffraction data. The structure was also solved independently from a single pseudo-symmetric gold derivative using maximum likelihood methods. A comparison of the free and complexed structures reveals that binding to kallikrein causes a hinge-bending motion between the two hirustasin subdomains. This movement is accompanied by the isomerisation of a cis proline to the trans conformation and a movement of the P3, P4 and P5 residues so that they can interact with the cognate protease. CONCLUSIONS: The inhibitors from this protein family are fairly flexible despite being highly cross-linked by disulphide bridges. This intrinsic flexibility is necessary to adopt a conformation that is recognised by the protease and to achieve an optimal fit, such observations illustrate the pitfalls of designing inhibitors based on static lock-and-key models. This work illustrates the potential of new methods of structure solution that require less or even no prior phase information.
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
The 1.2 A crystal structure of free hirustasin, a leech (Hirudo medicinalis) protease inhibitor, was solved ab initio; comparison with the kallikrein complex reveals a hinge-bending motion, showing these disulphide-rich inhibitors are intrinsically flexible.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio resolvió la estructura cristalina a 1,2 Å de la hirustasina libre, un inhibidor de serina proteasa de la sanguijuela Hirudo medicinalis que se une a la calicreína tisular y está estructuralmente relacionado con la antistasina (un inhibidor del factor Xa). La comparación de las estructuras libre y unida a calicreína reveló un movimiento de bisagra entre los subdominios tras la unión, acompañado de isomerización cis-trans de prolina, lo que demuestra que estos inhibidores, altamente reticulados por puentes disulfuro, conservan la flexibilidad intrínseca necesaria para el reconocimiento de proteasas. Es un estudio estructura-función de un inhibidor derivado de sanguijuela que aporta información al diseño de fármacos antitrombóticos. Advertencia: el trabajo es puramente estructural/biofísico y carece de datos funcionales o clínicos.
Compuestos relacionados del registro de la ASH
Moléculas de la sanguijuela y fármacos derivados de la hirudina relacionados con el tema de este artículo, cada uno con un perfil completo en el registro de compuestos de la ASH:
Citación
Referencia (estilo Vancouver)
Usón I, Sheldrick GM, de La Fortelle E, Bricogne G, Di Marco S, Priestle JP, et al. The 1.2 A crystal structure of hirustasin reveals the intrinsic flexibility of a family of highly disulphide-bridged inhibitors. Structure. 1999;7(1):55-63. doi:10.1016/s0969-2126(99)80009-4. PMID: 10368273
Los datos bibliográficos (autores, volumen, páginas, DOI) proceden del registro de PubMed.
Contexto clínico relacionado
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