La thrombine (E.C. 3.4.21.5) est une protéase à sérine et une glycoprotéine.

Elle est synthétisée sous forme d'un précurseur de 622 acides aminés chez l'homme, la prothrombine (masse molaire environ 70 000 Da).

Après activation du précurseur, la thrombine est constituée de 2 chaînes polypeptidiques (36 et 239 acides aminés, respectivement) reliées par un pont disulfure.

• Elle hydrolyse la liaison peptidique après Arg et Lys.
• Elle coupe spécifquement la liaison Arg / Gly dans le fibrinogène pour former la fibrine et relarguer les fibrinopeptides A et B.
• Voir les caractéristiques des coupures par différentes enzymes ou agents chimiques : "The cleavage specificities of selected enzymes and chemicals".

Le principal inhibiteur de la thrombine dans le sang est l'antithrombine III.

Cependant, l'inhibiteur naturel le plus puissant est l'hirudine : K_I = 6,3 10^-11 M.

• Les 3 acides aminés N-terminaux de l'hirudine se fixent au site actif de la thrombine.
• La partie C-terminale de l'hirudine (résidus 55 à 65) se fixe au site de fixation supposé du fibrinogène.

Source : Grytter et al. (1990) EMBO J. 9, 2361 - 2365

Ci-dessous : modèle tridimensionnel de la thrombine décrivant l'organisation structurale des acides aminés responsable de la fixation de l'hirudine (en bleu marine) respectivement à la forme allostérique F (rouge) ou S (verte) de la thrombine.

Source : Mengwasser et al. (2005) J. Biol. Chem. 280, 26997 - 27003

La différence d' affinité de l'hirudine pour les formes F et S est dûe à la contribution principalement de 7 acides aminés dans la forme F :

• Asp 221 et Asp-222 du site de fixation du sodium
• Gly 193 dans le trou oxyanion
• Lys 36, Leu 65, Thr 74 et Arg-75 dans l'exosite I

Visualisation du complexe thrombine (Homo sapiens) - hirudine (Hirudo medicinalis) à une résolution de 1,84 Å.

Code PDB : 2PW8

• Hirudine : chaîne jaune (fragmentée)
• Thrombine : chaînes orange et verte.