Engineering the Cyclization Loop of MCoTI-II Generates Targeted Cyclotides that Potently Inhibit Factor XIIa
Research article published in Journal of medicinal chemistry (2022)
Abstract
Factor XIIa (FXIIa) is a promising target for developing new drugs that prevent thrombosis without causing bleeding complications. A native cyclotide (MCoTI-II) is gaining interest for engineering FXIIa-targeted anticoagulants as this peptide inhibits FXIIa but not other coagulation proteases. Here, we engineered the native biosynthetic cyclization loop of MCoTI-II (loop 6) to generate improved FXIIa inhibitors. Decreasing the loop length led to gains in potency up to 7.7-fold, with the most potent variant having five residues in loop 6 (Ki = 25 nM). We subsequently examined sequence changes within loop 6 and an adjacent loop, with substitutions at P4 and P2' producing a potent FXIIa inhibitor (Ki = 2 nM) that displayed more than 700-fold selectivity, was stable in human serum, and blocked the intrinsic coagulation pathway in human plasma. These findings demonstrate that engineering the biosynthetic cyclization loop can generate improved cyclotide variants, expanding their potential for drug discovery.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Peer-reviewed clinical and outcomes research relevant to anticoagulation, leech therapy, and microsurgical flap management. Indexed in PubMed and verified against the NCBI record.
Почему это важно для гирудотерапии
Это исследование по белковой инженерии перестроило биосинтетическую петлю циклизации (петля 6) растительного циклотида MCoTI-II для создания более мощных, высокоселективных ингибиторов фактора свёртывания XIIa, сообщая о ведущем варианте с Ki 2 нМ, более чем 700-кратной селективностью, стабильностью в сыворотке человека и способностью блокировать внутренний путь свёртывания в плазме человека. Для гирудотерапии и темы поиска лекарств на основе секретома пиявок это полезная параллель: оно показывает, как полученные из природы пептидные каркасы можно настроить в точные, однонаправленные антикоагулянты, нацеленные на предотвращение тромбоза без кровотечений, наблюдаемых при широко действующих средствах, таких как heparin, — та же логика дизайна, которая стимулировала интерес к слюнным белкам пиявок (hirudin и родственным молекулам) как к матрицам для современных антитромботиков. Честная оговорка состоит в том, что это доклиническая работа in vitro на сконструированном растительном циклотиде, а не на молекуле пиявки, и не клиническое испытание; данные о мощности и селективности являются биохимическими результатами в анализах сыворотки и плазмы, без установленных дозирования у человека, эффективности или безопасности.
Цитирование
Engineering the Cyclization Loop of MCoTI-II Generates Targeted Cyclotides that Potently Inhibit Factor XIIa.
Tian et al. · Journal of medicinal chemistry, 2022
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 28, 2026 · Последнее обновление сайта: June 18, 2026