Фосфорилирование рекомбинантного гирудина по тирозину повышает сродство к тромбину и антитромботическую активность

Thrombin is one of the key enzymes of the blood coagulation system and a promising target for the development of anticoagulants. One of the most specific natural thrombin inhibitors is hirudin, contained in the salivary glands of medicinal leeches. The medicinal use of recombinant hirudin is limited because of the lack of sulfation on Tyr63, resulting in a 10-fold decrease in activity compared to native (sulfated) hirudin. In the present work, a set of hirudin derivatives was tested for affinity to thrombin: phospho-Tyr63, Tyr63(carboxymethyl)Phe, and Tyr63Glu mutants, which mimic Tyr63 sulfation and Gln65Glu mutant and lysine-succinylated hirudin, which enhance the overall negative charge of hirudin, as well as sulfo-hirudin and desulfo-hirudin as references. Using steered molecular dynamics simulations with subsequent umbrella sampling, phospho-hirudin was shown to exhibit the highest affinity to thrombin among all hirudin analogs, including native sulfo-hirudin; succinylated hirudin was also prospective. Phospho-hirudin exhibited the highest antithrombotic activity in in vitro assay in human plasma. Taking into account the modern methods for obtaining phospho-hirudin and succinylated hirudin, they are prospective as anticoagulants in clinical practice.

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.

Рекомбинантный гирудин из-за отсутствия сульфатирования Tyr63 в 10 раз менее активен, чем нативный; сродство ряда его производных к тромбину — фосфо-Tyr63, мутантов Tyr63(carboxymethyl)Phe и Tyr63Glu, Gln65Glu и сукцинилированного по лизину гирудина — оценивали методом управляемой молекулярной динамики с последующим зонтичным сэмплированием. Фосфо-гирудин показал наибольшее сродство к тромбину среди всех аналогов, включая нативный сульфо-гирудин; перспективен и сукцинилированный гирудин. В тесте in vitro в плазме человека фосфо-гирудин проявил наибольшую антитромботическую активность. Авторы считают фосфо- и сукцинилированный гирудин перспективными антикоагулянтами для клинической практики.

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 →