Двойная роль анион-связывающего экзосайта-I тромбина в распознавании и расщеплении протеазоактивируемого рецептора 1

The role of thrombin anion-binding exosite-I in the recognition and cleavage of the extracellular domain of the seven transmembrane domain thrombin receptor (PAR1) was determined using site-directed mutagenesis. Basic residues in anion-binding exosite-I (Arg35, Arg36, Arg67, Arg73, Arg75, Arg77A, Lys81, Lys109, Lys110 and Lys149E) were substituted with glutamines and the resultant recombinant mutant thrombins were used to determine kinetic parameters for the cleavage of a peptide (PAR38-60) based on the PAR1 extracellular domain. Compared with wild-type thrombin, replacement of Arg67 and Arg73 had a dramatic effect on the cleavage of PAR38-60 (k(cat)/K(m) = 1.8 x 10(6) and 4.6 x 10(6) vs 9.2 x 10(7) M(-1).s(-1)), whereas the remaining mutations of the anion-binding exosite-I of thrombin had a less pronounced effect, with k(cat)/K(m) values ranging from 3.3 x 10(7) M(-1). s(-1) (R77(a)Q) to 5.8 x 10(7) M(-1).s(-1) (K109Q). The ability of thrombin mutants to activate platelets paralleled that of PAR38-60 cleavage, whereas their ability to clot fibrinogen differed profoundly, as did their susceptibility to hirudin inhibition. Results are interpreted with respect to known interactions of thrombin with thrombomodulin, hirudin, rhodniin and heparin cofactor II. We conclude that the basic residues of anion-binding exosite-I contribute significantly to enhancing the rate of complex formation in two ways; the first (general) ensures electrostatic steering of ligands with complementary electrostatic fields, the second (specific) involves a combination of molecular contacts within the complex that is unique for each ligand.

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.

Роль анион-связывающего экзосайта-I тромбина в распознавании и расщеплении внеклеточного домена PAR1 изучена методом сайт-направленного мутагенеза. Замены Arg67 и Arg73 резко снижали расщепление пептида PAR38-60 (kcat/Km 1,8×10⁶ и 4,6×10⁶ против 9,2×10⁷ M⁻¹·с⁻¹), тогда как остальные мутации давали менее выраженный эффект (3,3–5,8×10⁷ M⁻¹·с⁻¹). Способность мутантных тромбинов активировать тромбоциты соответствовала расщеплению PAR38-60, тогда как свёртывание фибриногена и ингибирование гирудином различались. Сделан вывод, что основные остатки экзосайта-I вносят общий вклад через электростатическое управление лигандом и специфический — через уникальные молекулярные контакты.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)
• Гирудины азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis: те же, но другие — Lukas P et al. (2019)
• Транскриптомный анализ слюнной железы медицинской пиявки Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Молекулярно-динамические и фармакологические исследования вариантов гирудина Hirudinaria manillensis и Hirudo medicinalis, созданных методами белковой инженерии — Sun Y et al. (2022)
• Бесклеточный синтез варианта 1 гирудина кровососущей пиявки Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Получение вариантов гирудина с помощью генно-инженерной микробной фабрики — Zhang J, Lan N (2018)
• Гирудин при гепарин-индуцированной тромбоцитопении — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Гирудин ослабляет диабетическую нефропатию путём ингибирования Gsdmd-опосредованного пироптоза — Han J et al. (2023)
• Гирудин как альтернативный антикоагулянт: исторический обзор — Markwardt F (2002)

Все исследования, проанализированные ASH →