トロンビンおよびトリプシンへの5-アミジノインドールとベンズミジン結合の比較分子モデリング分析：特定のH結合形成は、トロンビンおよび因子XAの高い5-アミジノインドール効力と選択性に寄与します

凝固カスケード酵素トロンビンと因子XAは、トリプシンおよびプラスミンの特異性ポケットと非常によく似たポケットを持っていることが知られています。しかし、両方の酵素における5-アミジノインドールおよび関連する阻害剤のドッキング分析と併せて、ベンザミジン - トロンビンとベンザミジン - トリプシンの結晶構造の比較分子モデリング分析は、2種類の酵素の特異性部位間の微妙な違いを明らかにします。具体的には、190の位置にアラニン残基を持つトロンビンと因子XAは、ベンザミジンの硬直したよりかさばる二環誘導体（例えば、アミジノベンゾフラン、アミジノチオフェン、アミジノインドール）の活性を増加させます。一方、トリプシンやプラスミンのような位置190にセリン残基を持つ酵素は、Ser190によって阻害剤に課される方向的な制限があるため、同じ化合物の活性にほとんど違いがありません。阻害剤のアミディーノ群と。両方のグループの酵素は、サイズが小さく、阻害剤の回転可能なアニリノ基であるため、柔軟なアミノベンザミジンに対して同様の反応を示します。阻害剤は、酵素の両方のグループとの良好な静電相互作用を達成できます。5-アミジノインドールは、剛性の二環型阻害剤の最も劇的な例です。ドッキング分析に基づいて、触媒Ser195のヒドロキシル基を使用した選択的H結合と、位置190でのALA/Serによって課される立体適合の微妙な違いが、トロンビンおよびトロンビンの5-アミジノインドールの高い効力と選択性を説明することを提案します。ファクターXA。

The coagulation cascade enzymes thrombin and factor Xa are known to have specificity pockets very similar to those of trypsin and plasmin. However, comparative molecular modeling analysis of the crystal structures of benzamidine-thrombin and benzamidine-trypsin, in conjunction with a docking analysis of 5-amidinoindole and related inhibitors in both enzymes reveals subtle differences between the specificity sites of the two types of enzymes. Specifically, thrombin and factor Xa, which have an alanine residue at position 190, exhibit increased activities for the rigid and more bulky bicyclic derivatives of benzamidine (e.g. amidinobenzofuran, amidinothiophene and amidinoindole), because of additional hydrophobic and H-bond interactions between the inhibitors and the specificity sites, whereas enzymes with a serine residue at position 190, like trypsin and plasmin, exhibit little difference in activity among the same set of compounds because of the orientational restriction imposed on the inhibitors by Ser190, which forms an additional H-bond with the amidino group of the inhibitors. Enzymes of both groups show similar responses to the flexible aminobenzamidine since the smaller size and the rotatable anilino group of the inhibitor would allow the inhibitor to achieve favorable electrostatic interactions with both groups of enzymes. 5-amidinoindole is the most dramatic example of the rigid bicyclic type inhibitor. Based on our docking analysis, we propose that a selective H-bond with the hydroxyl group of the catalytic Ser195 and the subtle differences in steric fit imposed by Ala/Ser at position 190 explain the high potency and selectivity of 5-amidinoindole for thrombin and factor Xa.