Молекулярное картирование комплекса тромбин–гепариновый кофактор II

We used 55 Ala-scanned recombinant thrombin molecules to define residues important for inhibition by the serine protease inhibitor (serpin) heparin cofactor II (HCII) in the absence and presence of glycosaminoglycans. We verified the importance of numerous basic residues in anion-binding exosite-1 (exosite-1) and found 4 additional residues, Gln24, Lys65, His66, and Tyr71 (using the thrombin numbering system), that were resistant to HCII inhibition with and without glycosaminoglycans. Inhibition rate constants for these exosite-1 (Q24A, K65A, H66A, Y71A) thrombin mutants (0.02-0.38 x 10(8) m(-1) min(-1) for HCII-heparin when compared with 2.36 x 10(8) m(-1) min(-1) with wild-type thrombin and 0.03-0.53 x 10(8) m(-1) min(-1) for HCII-dermatan sulfate when compared with 5.23 x 10(8) m(-1) min(-1) with wild-type thrombin) confirmed that the structural integrity of thrombin exosite-1 is critical for optimal HCII-thrombin interactions in the presence of glycosaminoglycans. However, our results are also consistent for HCII-glycosaminoglycan-thrombin ternary complex formation. Ten residues surrounding the active site of thrombin were implicated in HCII interactions. Four mutants (Asp51, Lys52, Lys145/Thr147/Trp148, Asp234) showed normal increased rates of inhibition by HCII-glycosaminoglycans, whereas four mutants (Trp50, Glu202, Glu229, Arg233) remained resistant to inhibition by HCII with glycosaminoglycans. Using 11 exosite-2 thrombin mutants with 20 different mutated residues, we saw no major perturbations of HCII-glycosaminoglycan inhibition reactions. Collectively, our results support a "double bridge" mechanism for HCII inhibition of thrombin in the presence of glycosaminoglycans, which relies in part on ternary complex formation but is primarily dominated by an allosteric process involving contact of the "hirudin-like" domain of HCII with thrombin exosite-1.

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.

С использованием 55 рекомбинантных мутантов тромбина, полученных методом аланинового сканирования, подтверждена роль основных остатков экзосайта-1 и выявлены четыре дополнительных остатка — Gln24, Lys65, His66 и Tyr71. Константы ингибирования для этих мутантов составили 0,02–0,38×10⁸ M⁻¹·мин⁻¹ (HCII–гепарин) против 2,36×10⁸ и 0,03–0,53×10⁸ (HCII–дерматан-сульфат) против 5,23×10⁸ для дикого типа. Десять остатков вокруг активного центра также участвуют во взаимодействии с HCII. Авторы предполагают «двойной мостиковый» механизм ингибирования тромбина HCII с преобладанием аллостерического контакта гирудиноподобного домена HCII с экзосайтом-1 тромбина.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →