Вариабельная область 1 тканевого активатора плазминогена придаёт тромбину специфичность к ингибитору активатора плазминогена 1 путём облегчения катализа: снятие кинетического блока гетерологичной белковой поверхностной петлёй

Substitution of the native variable region-1 (VR1/37-loop) of thrombin by the corresponding VR1 of tissue-type plasminogen activator (thrombin-VR1(tPA)) increases the rate of inhibition by plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1) by three orders of magnitude, and is thus sufficient to confer PAI-1 specificity to a heterologous serine protease. A structural and kinetical approach to establish the function of the VR1 loop of t-PA in the context of the thrombin-VR1(tPA) variant is described. The crystal structure of thrombin-VR1(tPA) was resolved and showed a conserved overall alpha-thrombin structure, but a partially disordered VR1 loop as also reported for t-PA. The contribution of a prominent charge substitution close to the active site was studied using charge neutralization variants thrombin-E39Q(c39) and thrombin-VR1(tPA)-R304Q(c39), resulting in only fourfold changes in the PAI-1 inhibition rate. Surface plasmon resonance revealed that the affinity of initial reversible complex formation between PAI-1 and catalytically inactive Ser195-->Ala variants of thrombin and thrombin-VR1(tPA) is only increased fivefold, i.e. KD is 652 and 128 nM for thrombin-S195A and thrombin-S195A-VR1(tPA), respectively. We established that the partition ratio of the suicide substrate reaction between the proteases and PAI-1 was largely unaffected in any variant studied. Hirugen allosterically decreases the rate of thrombin inhibition by PAI-1 2.5-fold and of thrombin-VR1(tPA) 20-fold, by interfering with a unimolecular step in the reaction, not by decreasing initial complex formation or by altering the stoichiometry. Finally, kinetic modeling demonstrated that acylation is the rate-limiting step in thrombin inhibition by PAI-1 (k approximately 10(-3) s(-1)) and this kinetic block is alleviated by the introduction of the tPA-VR1 into thrombin (k>1 s(-1)). We propose that the length, flexibility and different charge architecture of the VR1 loop of t-PA invoke an induced fit of the reactive center loop of PAI-1, thereby enhancing the rate of acylation in the Michaelis complex between thrombin-VR1(t-PA) and PAI-1 by more than two orders of magnitude.

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.

В работе изучен вариант тромбина с заменой VR1 на область тканевого активатора плазминогена; кристаллическая структура показала частично разупорядоченную петлю VR1 при общей укладке α-тромбина. Скорость ингибирования PAI-1 увеличена на три порядка (KD комплекса с Ser195→Ala-вариантом 652 нМ для тромбина и 128 нМ для варианта). Гируген аллостерически снижал её в 2,5 раза для тромбина и в 20 раз для варианта. Ацилирование — лимитирующая стадия (k ≈ 10⁻³ с⁻¹; >1 с⁻¹ для варианта); петля VR1 t-PA ускоряет её более чем на два порядка.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Novel Leech Antimicrobial Peptides — Hirunipins — Kumar et al. (2025)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Влияние гирудотерапии на функции печени, липидный профиль и чувствительность к инсулину у крыс с метаболическим синдромом — Bilden A et al. (2026)
• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение медицинскими пиявками (гирудотерапия): краткий обзор — Singh A (2010)
• Гирудотерапия при ранней пресбиакузии у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС в поставарийные годы — Zabolotnyi D, Mishchanchuk N (2019)
• Изучение оксидантно-антиоксидантного статуса у пациентов, получавших гирудотерапию: экспериментальное исследование — Sarikan I, Savas H (2024)
• Терапевтическое применение пиявок — Abdualkader A et al. (2013)
• Неокклюзионная мезентериальная ишемия, вызванная гирудотерапией: клинический случай — Akalın Ç, Ekmen N (2020)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)

Все исследования, проанализированные ASH →