The dual role of thrombin's anion-binding exosite-I in the recognition and cleavage of the protease-activated receptor 1
Research article published in European journal of biochemistry (2001)
Abstract
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.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
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.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании с помощью сайт-направленного мутагенеза основных остатков анион-связывающего экзосайта-I (ABE-I) тромбина изучалась их роль в распознавании и расщеплении рецептора 1, активируемого протеазами (PAR1). Мутации Arg67 и Arg73 наиболее значительно снижали эффективность расщепления пептида PAR1 (kcat/Km снижался с 9,2×10^7 до 1,8×10^6 и 4,6×10^6 M−1s−1 соответственно), тогда как влияние на свёртывание фибриногена и чувствительность к ингибированию гирудином существенно варьировало среди мутантов. Авторы интерпретируют эти результаты в контексте известных взаимодействий тромбина с гирудином, тромбомодулином, родниином и кофактором II гепарина, делая вывод, что остатки ABE-I вносят вклад как посредством общего электростатического наведения, так и через лиганд-специфические контакты. Это имеет отношение к сфере ASH, поскольку углубляет механистическое понимание того, как гирудин связывается с экзосайтом I тромбина. Однако исследование сосредоточено на молекулярной биологии тромбина с использованием мутагенеза; гирудин обсуждается как лиганд-компаратор, а не как основной предмет исследования.
Цитирование
The dual role of thrombin's anion-binding exosite-I in the recognition and cleavage of the protease-activated receptor 1
Myles T et al. · European journal of biochemistry, 2001
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.