Американское общество гирудотерапии

Molecular dissection of Na+ binding to thrombin.

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 reportРазработка лекарственных препаратовФармакология секрета слюнных желёзPineda et al. · The Journal of biological chemistry, 2004

Abstract

Na(+) binding near the primary specificity pocket of thrombin promotes the procoagulant, prothrombotic, and signaling functions of the enzyme. The effect is mediated allosterically by a communication between the Na(+) site and regions involved in substrate recognition. Using a panel of 78 Ala mutants of thrombin, we have mapped the allosteric core of residues that are energetically linked to Na(+) binding. These residues are Asp-189, Glu-217, Asp-222, and Tyr-225, all in close proximity to the bound Na(+). Among these residues, Asp-189 shares with Asp-221 the important function of transducing Na(+) binding into enhanced catalytic activity. None of the residues of exosite I, exosite II, or the 60-loop plays a significant role in Na(+) binding and allosteric transduction. X-ray crystal structures of the Na(+)-free (slow) and Na(+)-bound (fast) forms of thrombin, free or bound to the active site inhibitor H-d-Phe-Pro-Arg-chloromethyl-ketone, document the conformational changes induced by Na(+) binding. The slow --> fast transition results in formation of the Arg-187:Asp-222 ion pair, optimal orientation of Asp-189 and Ser-195 for substrate binding, and a significant shift of the side chain of Glu-192 linked to a rearrangement of the network of water molecules that connect the bound Na(+) to Ser-195 in the active site. The changes in the water network and the allosteric core explain the thermodynamic signatures linked to Na(+) binding and the mechanism of thrombin activation by Na(+). The role of the water network uncovered in this study establishes a new paradigm for the allosteric regulation of thrombin and other Na(+)-activated enzymes involved in blood coagulation and the immune response.

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 termsAllosteric SiteCrystallography, X-RayHumansIn Vitro TechniquesModels, MolecularMutagenesis, Site-DirectedProtein ConformationRecombinant ProteinsSodiumStatic ElectricityThermodynamicsThrombin

Резюме

Na(+) binding near the primary specificity pocket of thrombin promotes the procoagulant, prothrombotic, and signaling functions of the enzyme. The effect is mediated allosterically by a communication between the Na(+) site and regions involved in substrate recognition.

Почему это важно для гирудотерапии

В данном исследовании была использована панель из 78 аланиновых мутантов и рентгеноструктурные данные кристаллов бес-Na+ («медленной») и Na+-связанной («быстрой») форм тромбина для картирования аллостерического ядра остатков, энергетически связанных с Na+-связыванием; в качестве ключевых компонентов были идентифицированы Asp-189, Glu-217, Asp-222 и Tyr-225. Результаты показывают, что переход из «медленной» в «быструю» форму включает формирование ионной пары Arg-187:Asp-222, оптимальную ориентацию Asp-189 и Ser-195, а также сетку молекул воды, связывающую связанный Na+ с каталитическим Ser-195. Данная работа устанавливает новую парадигму аллостерической регуляции тромбина и других Na+-активируемых ферментов свёртывания крови. ОГОВОРКА: В аннотации не упоминаются гирудин, соединения, полученные из пиявок, или гирудотерапия; это исследование in vitro структурного характера/мутагенеза без обоснованной связи с пиявками в предметной области ASH.

Цитирование

Molecular dissection of Na+ binding to thrombin.

Pineda et al. · The Journal of biological chemistry, 2004

Связанный клинический контекст

Добавлено в библиотеку ASH: May 28, 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.