Войти
Структура гирудина в комплексе с тромбином.| Гирудин | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Кристаллографический анализ связывания с человеческим тромбином четырех активных центров с разрешением 3,0 ангстрем -направленные ингибиторы | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Гирудин | ||||||||
| Pfam | PF00713 | ||||||||
| InterPro | IPR000429 | ||||||||
| SCOPe | 4htc / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Гирудин представляет собой природный пептид в слюнных железах кровососущих пиявки (например, Hirudo medicinalis ), обладающие свойствами антикоагулянта крови. Это фундаментально для пищевой привычки пиявок к гематофагии, поскольку она поддерживает кровоток после первоначальной флеботомии, выполненной червем на коже хозяина.
За годы работы в Бирмингеме и Эдинбург, Джон Берри Хейкрафт активно участвовал в исследованиях и опубликовал статьи по свертыванию крови, и в 1884 году он обнаружил, что пиявка выделяет мощный антикоагулянт, который он назвал гирудином, хотя он не был выделен до 1950-х годов, а его структура полностью не определялась до 1976 года. Полноразмерный гирудин состоит из 65 аминокислот. Эти аминокислоты организованы в компактный N-концевой домен, содержащий три дисульфидных связи и C-концевой домен, который полностью неупорядочен, когда белок не образует комплекс в растворе. Аминокислотные остатки 1-3 образуют параллельную бета-цепь с остатками 214-217 тромбина, причем атом азота атом остатка 1 образует водородная связь с гамма-атомом Ser -195O каталитического центра . С-концевой домен совершает многочисленные электростатические взаимодействия с анион -связывающим экзозитом тромбина, в то время как последние пять остатков находятся в спиральной петля, которая образует множество гидрофобных контактов. Природный гирудин содержит смесь различных изоформ белка. Однако рекомбинантные методы могут использоваться для производства гомогенных препаратов гирудина.
Ключевое событие на последних этапах свертывание крови представляет собой превращение фибриногена в фибрин ферментом сериновой протеазой тромбином. Тромбин образуется из протромбина под действием фермента протромбиназы (фактор Ха вместе с фактором Va в качестве кофактора) в конечных состояниях коагуляции. Затем фибрин поперечно сшивается фактором XIII (стабилизирующий фактор фибрина) с образованием сгустка крови. Основным ингибитором тромбина в нормальном кровообращении является антитромбин. Подобно антитромбину, антикоагулянтная активность гирудина основана на его способности ингибировать прокоагулянтную активность тромбина.
. Гирудин является наиболее мощным естественным ингибитором тромбина. В отличие от антитромбина, гирудин связывается и ингибирует только активированный тромбин со специфической активностью в отношении фибриногена. Следовательно, гирудин предотвращает или растворяет образование сгустков и тромбов (т.е. он обладает тромболитической активностью ) и имеет терапевтическое значение при нарушениях свертывания крови, в лечение кожных гематом и поверхностного варикозного расширения вен в виде инъекционного крема или крема для местного применения. В некоторых аспектах гирудин имеет преимущества перед более широко используемыми антикоагулянтами и тромболитиками, такими как гепарин, поскольку он не влияет на биологическую активность других белков сыворотки, а также может действовать на связал тромбин.
Трудно извлечь большие количества гирудина из природных источников, поэтому был разработан способ производства и очистки этого белка с использованием рекомбинантного биотехнологии. Это привело к разработке и маркетингу ряда фармацевтических антикоагулянтов на основе гирудина, таких как лепирудин (Refludan), гирудин, полученный из Hansenula (Thrombexx, Extrauma) и десирудин ( Revasc / Iprivask). Некоторые другие прямые ингибиторы тромбина химически получены из гирудина.
