TOUL, Martin, Dmitri NIKITIN, Martin MAREK, Jiří DAMBORSKÝ a Zbyněk PROKOP. Extended Mechanism of the Plasminogen Activator Staphylokinase Revealed by Global Kinetic Analysis: 1000-fold Higher Catalytic Activity than That of Clinically Used Alteplase. ACS Catalysis. WASHINGTON: AMER CHEMICAL SOC, 2022, roč. 12, č. 7, s. 3807-3814. ISSN 2155-5435. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.1c05042.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Extended Mechanism of the Plasminogen Activator Staphylokinase Revealed by Global Kinetic Analysis: 1000-fold Higher Catalytic Activity than That of Clinically Used Alteplase
Autoři TOUL, Martin (203 Česká republika, domácí), Dmitri NIKITIN (643 Rusko, domácí), Martin MAREK (203 Česká republika, domácí), Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí) a Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí).
Vydání ACS Catalysis, WASHINGTON, AMER CHEMICAL SOC, 2022, 2155-5435.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 12.900
Kód RIV RIV/00216224:14310/22:00126168
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.1c05042
UT WoS 000784255800008
Klíčová slova anglicky staphylokinase; plasminogen activator; kinetic mechanism; global numerical analysis; rate-limiting step; catalytic activity; thrombolytic; fibrin
Štítky CF NANO, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 3. 4. 2023 09:28.
Anotace
The plasminogen activator staphylokinase is a fibrin-specific thrombolytic biomolecule and an attractive target for the development of effective myocardial infarction and stroke therapy. To engineer the protein rationally, a detailed understanding of the biochemical mechanism and limiting steps is essential. Conventional fitting to equations derived on the basis of simplifying approximations may be inaccurate for complex mechanisms such as that of staphylokinase. We employed a modern numerical approach of global kinetic data analysis whereby steady-state kinetics and binding affinity data sets were analyzed in parallel. Our approach provided an extended, revised understanding of the staphylokinase mechanism without simplifying approximations and determined the value of turnover number k(cat) of 117 s(-1) that was 10000-fold higher than that reported in the literature. The model further showed that the rate-limiting step of the catalytic cycle is binding of staphylokinase to plasmin molecules, which occurs via an induced-fit mechanism. The overall staphylokinase effectivity is further influenced by the formation of an inactive staphylokinase.plasminogen complex. Here, we describe a quick and simplified guide for obtaining reliable estimates of key parameters whose determination is critical to fully understand the staphylokinase catalytic functionality and define rational strategies for its engineering. Our study provides an interesting example of how a global numerical analysis of kinetic data can be used to better understand the mechanism and limiting factors of complex biochemical processes. The high catalytic activity of staphylokinase (more than 1000-fold higher than that of the clinically used drug alteplase) determined herein makes this thrombolytic agent a very attractive target for further engineering.
Návaznosti
EF17_043/0009632, projekt VaVNázev: CETOCOEN Excellence
EF19_073/0016943, projekt VaVNázev: Interní grantová agentura Masarykovy univerzity
LM2018121, projekt VaVNázev: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
LM2018127, projekt VaVNázev: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
MUNI/H/1561/2018, interní kód MUNázev: Decoding the molecular principles of enzyme evolution
Investor: Masarykova univerzita, Decoding the molecular principles of enzyme evolution, Individuální projekty hraničního výzkumu
TN01000013, projekt VaVNázev: Personalizovaná medicína - diagnostika a terapie
Investor: Technologická agentura ČR, Personalizovaná medicína - diagnostika a terapie
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation
VytisknoutZobrazeno: 30. 5. 2024 20:58