Noncoded amino acids in protein engineering: Structure-activity relationship studies of hirudin-thrombin interaction
Research article published in Biotechnology and applied biochemistry (2018)
Abstract
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.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Noncoded amino acids in protein engineering: Structure-activity relationship studies of hirudin-thrombin interaction.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном обзоре обобщены лабораторные работы авторов по использованию некодируемых аминокислот с модифицированными боковыми цепями для проведения исследований взаимосвязи структуры и активности связывания гирудина с тромбином с целью выяснить, как отдельные физико-химические свойства — такие как гидрофобность, водородные связи или конформационная предрасположенность — вносят вклад во взаимодействие. Для ASH и гирудотерапии эта работа непосредственно значима, поскольку гирудин является основным антикоагулянтом слюны медицинской пиявки, а механистическая основа его мощного ингибирования тромбина лежит в основе терапевтического действия гирудотерапии и родственных прямых ингибиторов тромбина. Точное молекулярное понимание связывания гирудина с тромбином может помочь в рациональной оптимизации антикоагулянтов, получаемых из пиявок. Честная оговорка состоит в том, что это обзор исследований по белковой инженерии и биофизике, а не клинических или in vivo исследований; он не предоставляет данных об эффективности, безопасности или терапевтических исходах и не является доказательством клинической пользы гирудотерапии.
Цитирование
Noncoded amino acids in protein engineering: Structure-activity relationship studies of hirudin-thrombin interaction
De Filippis V et al. · Biotechnology and applied biochemistry, 2018
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.