Конструирование мощных бивалентных ингибиторов тромбина на основе последовательности гирудина: включение несубстратных ингибиторов активного центра

Hirudin from medicinal leech is the most potent and specific thrombin inhibitor from medicinal leech with a K(i) value of 2.2 x 10(-14) M. It consists of an active site blocking moiety, hirudin1-48, a fibrinogen-recognition exo-site binding moiety, hirudin55-65, and a linker, hirudin49-54, connecting these inhibitor moieties. Synthetic inhibitors were designed based on the C-terminal portion of hirudin. The bulky active site blocking moiety, hirudin1-48, was replaced by small nonsubstrate-type active site inhibitors of thrombin, e.g., dansyl-Arg-(D-pipecolic acid). The linker moiety was replaced by omega-amino acids of (12-aminododecanoic acid)-(4-aminobutyric acid), and hirudin55-65 was used as a fibrinogen-recognition exo-site binding moiety in most of the inhibitors. The crystal structure of the inhibitor in complex with human alpha-thrombin showed that dansyl, Arg, and D-pipecolic acid of the active site blocking moiety occupy S3, S1, and S2 subsites of thrombin, respectively, and were therefore designated as P3, P1, and P2 residues. The use of dansyl-Arg-(D-pipecolic acid) improved the affinity (K(i)) of the inhibitor 10-100-fold (down to 1.70 x 10(-11) M) compared to that of the similar compounds having D-Phe-Pro-Arg as their substrate-type inhibitor moiety (K(i) = 10(-9)-10(-10) M). The linker connected to P2 residue eliminated the scissile peptide bond. The inhibitor was also stable against human plasma proteases. Further inhibitor design revealed that the toxic dansyl group could be replaced by 4-tert-butylbenzenesulfonyl group and 1- or 2-naphthalenesulfonyl group for in vivo studies.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

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.

Гирудин медицинской пиявки — наиболее мощный и специфичный ингибитор тромбина с Ki 2,2×10⁻¹⁴ М. На основе его С-концевой части сконструированы синтетические бивалентные ингибиторы: блокирующий модуль hirudin1-48 заменён малыми несубстратными ингибиторами, например дансил-Arg-(D-пипеколиновой кислотой), а линкер — ω-аминокислотами. Рентгеноструктурный анализ комплекса с α-тромбином человека показал занятие S3-, S1- и S2-подсайтов. Замена повысила аффинность в 10–100 раз (до 1,70×10⁻¹¹ М); ингибитор устойчив к протеазам плазмы. Дансильная группа может быть заменена для исследований in vivo.

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 →