From haemadin to haemanorm: Synthesis and characterization of full-length haemadin from the leech Haemadipsa sylvestris and of a novel bivalent, highly potent thrombin inhibitor (haemanorm)
Basic science published in Protein Sci (2023)
Abstract
Hirudin from Hirudo medicinalis is a bivalent α-Thrombin (αT) inhibitor, targeting the enzyme active site and exosite-I, and is currently used in anticoagulant therapy along with its simplified analogue hirulog. Haemadin, a small protein (57 amino acids) isolated from the land-living leech Haemadipsa sylvestris, selectively inhibits αT with a potency identical to that of recombinant hirudin (KI = 0.2 pM), with which it shares a common disulfide topology and overall fold. At variance with hirudin, haemadin targets exosite-II and therefore (besides the free protease) it also blocks thrombomodulin-bound αT without inhibiting the active intermediate meizothrombin, thus offering potential advantages over hirudin. Here, we produced in reasonably high yields and pharmaceutical purity (>98%) wild-type haemadin and the oxidation resistant Met5 → nor-Leucine analogue, both inhibiting αT with a KI of 0.2 pM. Thereafter, we used site-directed mutagenesis, spectroscopic, ligand-displacement, and Hydrogen/Deuterium Exchange-Mass Spectrometry techniques to map the αT regions relevant for the interaction with full-length haemadin and with the synthetic N- and C-terminal peptides Haem(1-10) and Haem(45-57). Haem(1-10) competitively binds to/inhibits αT active site (KI = 1.9 μM) and its potency was enhanced by 10-fold after Phe3 → β-Naphthylalanine exchange. Conversely to full-length haemadin, haem(45-57) displays intrinsic affinity for exosite-I (KD = 1.6 μM). Hence, we synthesized a peptide in which the sequences 1-9 and 45-57 were joined together through a 3-Glycine spacer to yield haemanorm, a highly potent (KI = 0.8 nM) inhibitor targeting αT active site and exosite-I. Haemanorm can be regarded as a novel class of hirulog-like αT inhibitors with potential pharmacological applications.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Synthetic haemadin from Haemadipsa sylvestris (57-aa) inhibits alpha-thrombin (Ki 0.2 pM) at active site + exosite-II, plus engineered haemanorm hybrid peptide (Ki 0.8 nM) targets active site + exosite-I.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании сообщается о синтезе и характеристике гаемадина (haemadin) — ингибитора тромбина, состоящего из 57 аминокислот, изначально выделенного из наземной пиявки Haemadipsa sylvestris, а также о рациональном дизайне нового бивалентного ингибитора, получившего название гаеманорм (haemanorm). Гаемадин эффективно ингибирует α-тромбин (Ki = 0,2 пМ) — что сопоставимо с рекомбинантным гирудином, — но уникальным образом нацлен на экзосайт-II (exosite-II), а не на экзосайт-I (exosite-I), что позволяет ему блокировать связанный с тромбомодулином тромбин без ингибирования мейтотромбина; авторы предполагают, что это свойство может дать фармакологические преимущества перед гирудином. Кроме того, авторы картировали функциональные домены и сконструировали гаеманорм (Ki = 0,8 нМ), соединив N- и C-концевые последовательности гаемадина через глициновый спейсер для создания молекулы, подобной хирулогу, нацеленной как на активный центр, так и на экзосайт-I. Эта работа имеет прямое отношение к области интересов ASH, поскольку в ней характеризуется выделенный из пиявки антикоагулянтный белок и на основе его структуры выводится потенциальный новый кандидат в лекарственные препараты. Однако результаты ограничиваются биохимическими и in-vitro данными; исследования на животных или клинические данные не представлены, а заявления о фармакологическом применении носят предварительный характер.
Цитирование
From haemadin to haemanorm: Synthesis and characterization of full-length haemadin from the leech Haemadipsa sylvestris and of a novel bivalent, highly potent thrombin inhibitor (haemanorm).
Acquasaliente L et al. · Protein science, 2023
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.