Potent Trivalent Inhibitors of Thrombin through Hybridization of Salivary Sulfopeptides from Hematophagous Arthropods
Basic science / drug design published in Angew Chem Int Ed Engl (2021)
Abstract
Blood feeding arthropods, such as leeches, ticks, flies and mosquitoes, provide a privileged source of peptidic anticoagulant molecules. These primarily operate through inhibition of the central coagulation protease thrombin by binding to the active site and either exosite I or exosite II. Herein, we describe the rational design of a novel class of trivalent thrombin inhibitors that simultaneously block both exosites as well as the active site. These engineered hybrids were synthesized using tandem diselenide-selenoester ligation (DSL) and native chemical ligation (NCL) reactions in one-pot. The most potent trivalent inhibitors possessed femtomolar inhibition constants against α-thrombin and were selective over related coagulation proteases. A lead hybrid inhibitor possessed potent anticoagulant activity, blockade of both thrombin generation and platelet aggregation in vitro and efficacy in a murine thrombosis model at 1 mg kg-1 . The rational engineering approach described here lays the foundation for the development of potent and selective inhibitors for a range of other enzymatic targets that possess multiple sites for the disruption of protein-protein interactions, in addition to an active site.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Rational design of trivalent thrombin inhibitors by hybridizing leech, tick, fly, and mosquito sulfopeptides. Engineered hybrids achieve femtomolar Ki against alpha-thrombin and effective antithrombotic activity in a murine thrombosis model at 1 mg/kg.
Почему это важно для гирудотерапии
В этом исследовании был рационально сконструирован новый класс тривалентных ингибиторов thrombin, которые одновременно блокируют активный центр thrombin и оба экзосайта, гибридизируя слюнные сульфопептиды кровососущих членистоногих (и пиявок) посредством тандемного диселенид-селеноэфирного и нативного химического лигирования; наиболее мощные гибриды достигали фемтомолярных констант ингибирования в отношении alpha-thrombin, были селективны по сравнению с родственными протеазами коагуляции, блокировали образование thrombin и агрегацию тромбоцитов in vitro и продемонстрировали эффективность на мышиной модели тромбоза при дозе 1 mg/kg. Для гирудотерапии это имеет значение как яркий пример того, как секретом пиявки/гематофага служит отправной точкой для сконструированных антикоагулянтов нового поколения — та же биологическая логика, что лежит в основе препаратов на основе hirudin, расширенная до мультивалентной блокады активного центра и экзосайтов. Оговорка состоит в том, что это доклиническая химия и фармакология: мощность была показана in vitro и на единственной животной модели тромбоза, без данных у человека, поэтому речь идёт о перспективности в разработке лекарств, а не о клинической терапии пиявками.
Цитирование
Potent Trivalent Inhibitors of Thrombin through Hybridization of Salivary Sulfopeptides from Hematophagous Arthropods.
Agten SM et al. · Angewandte Chemie, 2021
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: June 18, 2026