アメリカマムシ毒から単離されたディスインテグリンのインテグリン特異性の特性評価

新しい一連の相同ディスインテグリンが、新世界マムシ属ボスロプス属、クロタルス属、およびラケシス属の毒から単離された。GPIIb-IIIa、α v β 3、およびα 5 β 1 の接着タンパク質結合活性の遮断における各ディスインテグリンの相対活性を決定し、それらの一次アミノ酸配列と相関させました。4 つのディスインテグリンには RGDW 配列が含まれており、固相リガンド結合アッセイにおいて、フィブリノーゲンの GPIIb-IIIa への結合の阻止において、ビトロネクチンのα v β 3 への結合の阻害よりも約 2 倍効果的であることが判明しました (それぞれ IC50 = 7.3 および 17.2 nM)。7 つのディスインテグリンの 2 番目のグループには RGDNP 配列が含まれており、GPIIb-IIIa に結合するフィブリノーゲンよりも、α v β 3 に結合するビトロネクチンのより強力な阻害剤であることが判明しました (それぞれ、IC50 = 4.3 および 19 nM)。また、ディスインテグリンを含む RGDNP は、α 5 β 1 によって媒介される細胞の接着を阻止する点で、ディスインテグリンを含む RGDW よりも 10 倍以上強力でした。これらのデータは、ディスインテグリンの RGD 部位にすぐ隣接するアミノ酸配列が拡張された RGD 遺伝子座を作り出すことができ、これが RGD 配列の立体構造提示と共役して、インテグリンの選択性と親和性の決定に関与している可能性があることを示しています。この情報は、血小板 GPIIb-IIIa に対して高い親和性を持つ構造的に制約されたインテグリン アンタゴニストを設計するための別の研究で使用されています。

A new series of homologous disintegrins was isolated from the venoms of new world pit viper genus Bothrops, Crotalus, and Lachesis. The relative activities of each disintegrin in blocking adhesive protein binding activities of GPIIb-IIIa, alpha v beta 3, and alpha 5 beta 1 were determined and correlated with their primary amino acid sequences. Four disintegrins contained the RGDW sequence and were found to be approximately twice as effective in blocking the binding of fibrinogen to GPIIb-IIIa than inhibiting the binding of vitronectin to alpha v beta 3 in solid-phase ligand binding assays (IC50 = 7.3 and 17.2 nM, respectively). A second group of seven disintegrins contained the RGDNP sequence and were found to be more potent inhibitors of vitronectin binding to alpha v beta 3 than fibrinogen binding to GPIIb-IIIa (IC50 = 4.3 and 19 nM, respectively). The RGDNP containing disintegrins were also greater than 10-fold more potent than RGDW containing disintegrins in blocking the adhesion of cells mediated by alpha 5 beta 1. These data illustrate that amino acid sequences immediately adjacent to the RGD site of disintegrins can create an extended RGD locus which coupled with conformational display of the RGD sequence may be involved in determining integrin selectivity and affinity. This information has been used in separate studies to design conformationally constrained integrin antagonists with high affinity for platelet GPIIb-IIIa.