Американское общество гирудотерапии

Molecular mapping of the thrombin-heparin cofactor II complex

Research article published in The Journal of biological chemistry (2004)

Последнее обновление: 18 июня 2026 г.Рецензент: ASH Editorial Board
Научная статья — обзор доказательных данныхСсылка на статью
Evidence: Research reportГеномика и протеомикаРазработка лекарственных препаратовФармакология секрета слюнных желёзFortenberry YM et al. · The Journal of biological chemistry, 2004

Abstract

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.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tResearch Support, U.S. Gov't, P.H.S.
Indexed MeSH termsAlanineAllosteric SiteBinding SitesDermatan SulfateDose-Response Relationship, DrugGlutamineGlycosaminoglycansHeparin Cofactor IIHistidineHumansKineticsLysine

Резюме

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.

Почему это важно для гирудотерапии

В данном исследовании были использованы 55 рекомбинантных вариантов тромбина, полученных методом аланинового сканирования, для определения остатков, критических для ингибирования кофактором II гепарина (HCII) — серпином — в присутствии и отсутствии гликозаминогликанов. Авторы определили остатки в анион-связывающем экзосайте-1 тромбина, существенные для оптимального взаимодействия HCII–тромбин, и предложили механизм ингибирования по типу «двойного мостика» с участием аллостерического контакта между «гирудиноподобным» доменом HCII и экзосайтом-1 тромбина. Это релевантно для области ASH, поскольку концепция «гирудиноподобного» домена связана с тем, как продуцируемый пиявками гирудин — мощный природный ингибитор тромбина — взаимодействует с той же поверхностью тромбина. Ограничение: это исключительно исследование in vitro методом аланинового сканирования, в котором не тестировались пиявки, экстракты пиявок или гирудин; релевантность носит исключительно структурно-механистический характер по аналогии.

Цитирование

Molecular mapping of the thrombin-heparin cofactor II complex

Fortenberry YM et al. · The Journal of biological chemistry, 2004

Связанный клинический контекст

Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.

Этот сайт предоставляет образовательную информацию и не является медицинской консультацией, диагнозом или рекомендацией по лечению. Гирудотерапия сопряжена с клинически значимыми рисками и должна проводиться только квалифицированными клиницистами в рамках институционально утверждённых протоколов. Разрешение FDA 510(k) для медицинских пиявок ограничено определёнными показаниями; обсуждения исследовательского и нелицензионного применения отмечены соответствующим образом. Для индивидуальных медицинских рекомендаций обратитесь к квалифицированному медицинскому специалисту.