Time:2023-12-13 Browse: 199
水蛭素是从水蛭及其唾液腺中提取的多种活性成分中活性最强、研究最多的一种，是一种由 65-66 个氨基酸组成的小多肽。 水蛭含有丰富的水蛭素，对凝血酶有极强的抑制作用，是迄今发现的最强的天然特异性凝血酶抑制剂。 水蛭素具有极强的凝血抑制和抗血栓形成作用，在临床治疗和预防各种血栓形成方面具有广泛的应用前景。
天然水蛭素是由 65 或 66 个氨基酸残基组成的单链多肽，分子量约为 7 000，可在极端的 pH 值和热条件下稳定存在。 水蛭素的形状类似于蝌蚪，蝌蚪头是多肽的 N 端，富含半胱氨酸（CYS），并通过半胱氨酸相互作用形成三个二硫键（Cys 6-Cys 14、Cys 16-Cys 28 和 Cys 22-Cys 39），从而形成 N 端结构 紧密结合。 蝌蚪尾是多肽的 C 端，含有几个酸性氨基酸和一个磺化酪氨酸（Tyr 63）。 凝血酶是血液凝固和止血过程中的核心酶，它能剪切纤维蛋白原，将纤维蛋白原转化为纤维蛋白原，还能激活其他凝血酶，如凝血因子 V、VIII 和 XIII 以及抗凝血酶蛋白 C。 凝血酶与大分子底物的相互作用取决于三个不同的区域：催化反应位点的主要结合位点 C、邻近催化位点的非极性结合位点 AB 和负责凝血酶和纤维蛋白原特异性作用的阴离子结合位点 R。 水蛭素的 N 端可以包覆凝血酶的活性位点，其疏水结构区域与凝血酶的非极性结合位点（AB）互补，后者靠近凝血酶的催化中心。 Hirubin C 端有六个酸性膦，可与带正电荷的凝血酶识别位点形成许多离子键；N 端和 C 端两个功能区共同与凝血酶结合，在凝血酶活性位点上形成一个帽子，阻止底物结合。
为了更好地理解水蛭素结构对性能的影响，人们对水蛭素的N端和C端以及各个位置点进行了大量的研究，得出了许多结论，为水蛭素多肽的设计奠定了坚实的理论基础。 各种研究表明，希尔宾 C 端的 10 个氨基酸是所需的最小结构，C 端的最佳大小至少为 12 个氨基酸（希尔宾 54-65），而且每个氨基酸在这个序列中都非常重要。 一些疏水和酸性残基对维持水蛭素 C 端的功能非常重要。
在内源性和外源性凝血过程中，一系列酶级联放大反应激活凝血酶，产生凝血酶。 凝血酶是一种丝氨酸蛋白酶，在血栓形成过程中起着非常重要的作用，包括血液凝固过程中的级联反应、纤维蛋白沉积和血小板活化。 抗凝血抑制剂可分为间接凝血酶抑制剂和直接抗凝血酶抑制剂。 前者通过催化凝血酶的天然抑制剂（ATIII 或肝素辅酶 II）而成为抗凝剂。 另一方面，水蛭素是一种特异性凝血酶抑制剂，可直接与凝血酶结合，其抗凝血作用与 ATIII 或肝素辅助因子 II 无关，属于直接凝血酶抑制剂。 水蛭素通过作用于凝血酶的非活性底物（一个位点和一个酶活性中心）识别出两个位点，并与凝血酶以 1:1 的比例结合，形成不可逆的复合物，从而使凝血酶失效。 水蛭素不仅是唯一的抗凝剂，而且其抗凝血活性明显强于肝素。 此外，水蛭素不仅能抑制血浆中的游离凝血酶。
