Некодируемые аминокислоты в белковой инженерии: исследования взаимосвязи структура–активность взаимодействия гирудина с тромбином

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.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Обзор посвящён использованию некодируемых аминокислот с подобранными боковыми цепями в белковой инженерии. Хотя технология рекомбинантных ДНК позволяет точечно вставлять, удалять и мутировать аминокислоты, количественное описание физико-химических основ фолдинга полипептида остаётся трудной задачей, поскольку свойства 20 природных аминокислот (гидрофобность, конформационная склонность, поляризуемость, водородные связи) сочетаются в них нераздельно. Введение некодируемых аминокислот позволяет разделить эффекты мутаций; авторы представляют работы своей лаборатории по изучению взаимосвязи структура–активность связывания гирудина с тромбином.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)
• Гирудины азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis: те же, но другие — Lukas P et al. (2019)
• Транскриптомный анализ слюнной железы медицинской пиявки Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Молекулярно-динамические и фармакологические исследования вариантов гирудина Hirudinaria manillensis и Hirudo medicinalis, созданных методами белковой инженерии — Sun Y et al. (2022)
• Бесклеточный синтез варианта 1 гирудина кровососущей пиявки Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Получение вариантов гирудина с помощью генно-инженерной микробной фабрики — Zhang J, Lan N (2018)
• Гирудин при гепарин-индуцированной тромбоцитопении — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Гирудин ослабляет диабетическую нефропатию путём ингибирования Gsdmd-опосредованного пироптоза — Han J et al. (2023)
• Гирудин как альтернативный антикоагулянт: исторический обзор — Markwardt F (2002)

Все исследования, проанализированные ASH →