Химический синтез и структурная характеристика RGD-белка декорсина — мощного ингибитора агрегации тромбоцитов

Decorsin is a 39-residue RGD-protein crosslinked by three disulfide bridges isolated from the leech Macrobdella decora belonging to the family of GPIIb-IIIa antagonists and acting as a potent inhibitor of platelet aggregation. Here we report the solid-phase synthesis of decorsin using the Fmoc strategy. The crude polypeptide was purified by reverse-phase HPLC in its reduced form and allowed to refold in the presence of glutathione. The homogeneity of the synthetic oxidized decorsin was established by reverse-phase HPLC and capillary zone electrophoresis. The results of amino acid analysis after acid hydrolysis of the synthetic protein, NH2-terminal sequencing and mass determination (4,377 Da) by electrospray mass spectrometry were in full agreement with this theory. The correct pairing of the three disulfide bridges in synthetic decorsin was determined by a combined approach of both peptide mapping using proteolytic enzymes and analysis of the disulfide chirality by CD spectroscopy in the near-UV region. Synthetic decorsin inhibited human platelet aggregation with an IC50 of approximately 0.1 microM, a figure quite similar to that determined utilizing decorsin from natural source. In particular, the synthetic protein was 2,000-fold more potent than a model RGD-peptide (e.g., Arg-Gly-Asp-Ser) in inhibiting platelet aggregation. Thermal denaturation experiments of synthetic decorsin, monitored by CD spectroscopy, revealed its high thermal stability (Tm approximately 74 degrees C). The features of the oxidative refolding process of reduced decorsin, as well as the thermal stability of the oxidized species, were compared with those previously determined for the NH2-terminal core domain fragment 1-41 or 1-43 from hirudin. This fragment shows similarity in size, pairing of the three disulfides and three-dimensional structure with those of decorsin, even if very low sequence similarity. It is suggested that the less efficient oxidative folding and the enhanced thermal stability of decorsin in respect to those of hirudin core domain likely can be ascribed to the presence of the six Pro residues in the decorsin chain, whereas none is present in the hirudin domain. The results of this study indicate that decorsin can be obtained by solid-phase methodology in purity and quantities suitable for structural and functional studies and thus open the way to prepare by chemical methods novel decorsin derivatives containing unusual amino acids or even non-peptidic moieties.

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.

Декорсин — 39-остаточный RGD-белок с тремя дисульфидными связями из пиявки Macrobdella decora, антагонист GPIIb-IIIa; авторы выполнили его твердофазный синтез по Fmoc-стратегии с очисткой обращённо-фазовой ВЭЖХ и окислительным рефолдингом. Гомогенность и корректное спаривание трёх дисульфидных мостиков подтверждены ВЭЖХ, капиллярным зонным электрофорезом, масс-спектрометрией (4377 Да) и пептидным картированием. Синтетический декорсин ингибировал агрегацию тромбоцитов человека с IC50 около 0,1 мкМ, в 2000 раз превосходя модельный RGD-пептид Arg-Gly-Asp-Ser; его термостабильность характеризовалась Tm около 74 °C.

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 →