Открытие нацеленного на тромбин антикоагулянтного пептида из Whitmania pigra с помощью стратегии «направляемого вычислениями эксперимента»

Targeting thrombin to screen safe thrombin inhibitors from natural plants and animals is a critical direction in anticoagulant drug development. This study aimed to screen thrombin inhibitors from the nonbloodsucking leech Whitmania pigra (WP) and elucidate the mechanism of anticoagulation through a "computation-guided experimentation" strategy. A peptide library was constructed from WP hydrolysates, and virtual screening was performed using molecular docking and dynamics simulations. A novel thrombin-targeting anticoagulant peptide PEPWP (LRELEDALEQER) was screened out from the peptide library and validated through in vitro/in vivo experiments. PEPWP significantly prolonged thrombin time (TT) and prothrombin time (PT) in a dose-dependent manner in vitro, indicating its role in the common and extrinsic coagulation pathways. Surface plasmon resonance (SPR) analysis then confirmed strong thrombin binding (Kd = 7.242 × 10-6 mol/L). Furthermore, PEPWP prolonged TT while reducing blood viscosity in acute blood stasis rats. Finally, structural analysis revealed that PEPWP bound to Exosite II of thrombin. Arg233 and Arg101 were the key residues for the binding. In conclusion, PEPWP exhibited good anticoagulant activity and significant application potential.

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.

Из гидролизатов некровососущей пиявки Whitmania pigra создана библиотека пептидов, виртуальный скрининг которой (докинг, молекулярная динамика) позволил выявить нацеленный на тромбин пептид PEPWP (LRELEDALEQER), валидированный in vitro и in vivo. Пептид дозозависимо удлинял тромбиновое и протромбиновое время, прочно связывался с тромбином (Kd = 7,242 × 10⁻⁶ моль/л), а у крыс с моделью острого застоя крови удлинял тромбиновое время и снижал вязкость крови. PEPWP взаимодействует с экзосайтом II тромбина (ключевые остатки Arg233 и Arg101); авторы отмечают хорошую антикоагулянтную активность и значительный потенциал применения.

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 →