Термофильные протеазы и их потенциал в тромболитической терапии: обзор современных исследований
Ключевые слова:
термофильные протеазы, гидролитическая активность, тромболитические ферменты, фибринолиз, термостабильность, субстратная специфичность, тромболитическая терапияАннотация
Термофильные и термотолерантные протеазы представляют значительный интерес для биотехнологии и медицины благодаря их уникальной стабильности и каталитической активности при повышенных температурах. Настоящий обзор посвящен систематизации и анализу современных исследований гидролитической активности термофильных протеаз с особым акцентом на их тромболитические и фибринолитические свойства. На основе анализа литературных данных рассмотрены структурно-функциональные особенности термофильных протеаз, механизмы их действия на различные белковые субстраты, включая фибрин и другие компоненты тромбов. Проанализирована взаимосвязь между термостабильностью, субстратной специфичностью и эффективностью действия протеаз в качестве потенциальных тромболитических агентов. Представлен сравнительный анализ термофильных протеаз различного происхождения по их ферментативной активности, влиянию факторов среды и эффективности в растворении тромбов in vitro и in vivo. Рассмотрены преимущества термофильных протеаз перед традиционными тромболитическими препаратами, включая повышенную стабильность, устойчивость к ингибиторам и потенциально сниженные побочные эффекты. Проанализированы современные исследования по модификации термофильных протеаз для улучшения их тромболитических свойств и повышения специфичности действия. Обсуждаются перспективы и ограничения применения термофильных протеаз в клинической практике для лечения тромботических состояний, а также направления дальнейших исследований в этой области.
Библиографические ссылки
Afifah D.N., Sulchan M., Syah D. Purification and characterization of a fibrinolytic enzyme from Bacillus pumilus 2.g isolated from gembus, an Indonesian fermented food // Preventive nutrition and food science. 2014. № 19(3). рр. 213-219.
Agrebi R., Haddar A., Hmidet N. BSF1 fibrinolytic enzyme from a marine bacterium Bacillus subtilis A26: purification, biochemical and molecular characterization // Process biochemistry. 2009. № 44(11). рр. 1252-1259.
Balaraman K., Prabakaran G. Production & purification of a fibrinolytic enzyme (thrombinase) from Bacillus sphaericus // Indian journal of medical research. 2007. №126(5). рр. 459-464.
Chitte R.R., Dey S. Potent fibrinolytic enzyme from a thermophilic Streptomyces megasporus strain SD5 // Letters in applied microbiology. 2000. № 31(6). рр. 405-410.
Danilova I., Sharipova M. The practical potential of bacilli and their enzymes for industrial production // Frontiers in microbiology. 2020. № 11. Р. 1782.
Deepak V., Kalishwaralal K., Ramkumarpandian S. Optimization of media composition for Nattokinase production by Bacillus subtilis using response surface methodology // Bioresource technology. 2008. № 99(17). рр. 8170-8174.
Kim J.S., Sapkota K., Park S.E. A fibrinolytic enzyme from the medicinal mushroom Cordyceps militaris // Journal of microbiology. 2006. № 44(6). рр. 622-631.
Kim S.B., Lee D.W., Cheigh C.I. Purification and characterization of a fibrinolytic subtilisin-like protease of Bacillus subtilis TP-6 from an Indonesian fermented soybean // Tempeh journal of industrial microbiology and biotechnology. 2006. № 33(6). рр. 436-444.
Kotb E. Activity assessment of microbial fibrinolytic enzymes // Applied microbiology and biotechnology. 2013. № 97(15). pp. 6647-6665.
Kotb E. Fibrinolytic bacterial enzymes with thrombolytic activity. In: Fibrinolytic bacterial enzymes with thrombolytic activity. Berlin, Hoboken: Springer; 2012.
Majumdar S., Dutta S., Das T. Anticoagulant and thrombolytic activity of a fibrinolytic serine protease from Bacillus cereus strain FF01 // Biocatalysis and agricultural botechnology. 2019. № 22. рр. 101-426.
Mukherjee A.K., Rai S.K., Thakur R. Bafibrinase: A non-toxic, non-hemorrhagic, direct-acting fibrinolytic serine protease from Bacillus sp. strain AS-S20-I exhibits in vivo anticoagulant activity and thrombolytic potency // Biochimie. 2012. № 94(6). рр. 1300-1308.
Peng Y., Yang X., Zhang Y. Microbial fibrinolytic enzymes: an overview of source, production, properties, and thrombolytic activity in vivo // Applied microbiology and biotechnology. 2005. № 69(2). рр. 126-132.
Sumi H., Hamada H., Tsushima H. A novel fibrinolytic enzyme (nattokinase) in the vegetable cheese Natto; a typical and popular soybean food in the Japanese diet // Experientia. 1987. № 43(10). рр. 1110-1111.
Wang C., Du M., Zheng D. Purification and characterization of nattokinase from Bacillus subtilis Natto B-12 // Journal of agricultural and food chemistry. 2009. № 57(20). рр. 9722-9729.
