Функциональная экспрессия ингибитора экзосайта I тромбина триабина в Escherichia coli и выяснение роли ключевых остатков в его ингибирующей активности

Triabin, a lipocalin-like thrombin inhibitor from the saliva of the blood-sucking triatomine bug Triatoma pallidipennis, exhibits effective inhibition comparable to hirudin despite binding exclusively at exosite I. Interestingly, it was reported that higher triabin doses would not inhibit thrombin completely, which makes it a promising antithrombotic candidate agent with a larger therapeutic window. However, few structural and functional studies about triabin have been reported in the past three decades, mostly due to the lack of a reliable and practicable recombinant expression technology for this seemingly small protein. In this work, we have adopted the SUMO fusion technology for the expression of triabin in E. coli cells-with facile refolding and purification procedures-and the bioactive triabin was produced in ∼12 mg/L culture medium. Subsequently, the structure-function studies through extensive site-directed mutagenesis reveal that triabin's Phe-106 involved in the hydrophobic contacts plays a surprisingly important role in the thrombin inhibition, in contrast to the negatively charged residues Asp-135 or Glu-128 involved in the salt-bridge interaction. As such, this study complements our understanding of the interaction mechanism of natural thrombin inhibitors, which should facilitate the development of anticoagulant drugs with a novel mode of action against thrombin.

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.

Триабин — липокалиноподобный ингибитор тромбина из слюны клопа Triatoma pallidipennis. Авторы получили его рекомбинантную экспрессию в Escherichia coli методом SUMO-слияния с выходом около 12 мг/л культуры. Направленный мутагенез показал, что Phe-106, участвующий в гидрофобных контактах, играет неожиданно важную роль в ингибировании тромбина, в отличие от отрицательно заряженных остатков Asp-135 и Glu-128, участвующих в солевых мостиках. По заключению авторов, работа дополняет понимание механизма действия природных ингибиторов тромбина и может способствовать разработке новых антикоагулянтов.

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 →