Vergleich der enzymatischen Eigenschaften von drei rekombinanten Isoformen des thrombolytischen und antibakteriellen Proteins — Destabilase-Lysozym aus dem medizinischen Blutegel

BACKGROUND: Destabilase-Lysozyme (mlDL) is a multifunctional i-type enzyme that has been found in the secretions from the salivary glands of medicinal leeches. mlDL has been shown to exhibit isopeptidase, muramidase and antibacterial activity. This enzyme attracts interest because it expresses thrombolytic activity through isopeptidolysis of the ε-(γ-Glu)-Lys bonds that cross-link polypeptide chains in stabilised fibrin. To date, three isoforms of mlDL have been identified. The enzymatic properties of pure mlDL isoforms have not yet been described because only destabilase complexes containing other proteins could be isolated from the salivary gland secretion and because low product yield from the generation of recombinant proteins has made comprehensive testing difficult. RESULTS: In the present study, we optimised the procedures related to the expression, isolation and purification of active mlDL isoforms (mlDL-Ds1, mlDL-Ds2, mlDL-Ds3) using an Escherichia coli expression system, and we detected and compared their muramidase, lytic, isopeptidase and antimicrobial activities. After optimisation, the product yield was 30 mg per litre of culture. The data obtained in our study led to the suggestion that the recombinant mlDL isoforms isolated from inclusion bodies form stable oligomeric complexes. Analyses of the tested activities revealed that all isoforms exhibited almost identical patterns of pH and ionic strength effects on the activities. We determined that mlDL-Ds1, 2, 3 possessed non-enzymatic antibacterial activity independent of their muramidase activity. For the first time, we demonstrated the fibrinolytic activity of the recombinant mlDL and showed that only intact proteins possessed this activity, suggesting their enzymatic nature. CONCLUSIONS: The recombinant Destabilase-Lysozyme isoforms obtained in our study may be considered potential thrombolytic agents that act through a mechanism different from that of common thrombolytics.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Die drei rekombinanten Isoformen mlDL-Ds1, mlDL-Ds2 und mlDL-Ds3 des Destabilase-Lysozyms aus dem medizinischen Blutegel wurden in Escherichia coli exprimiert; nach Optimierung betrug die Ausbeute 30 mg pro Liter Kultur. Alle Isoformen zeigten nahezu identische pH- und Ionenstärke-abhängige Aktivitätsmuster (Muramidase, lytisch, Isopeptidase) sowie eine nicht-enzymatische antibakterielle Aktivität unabhängig von der Muramidase. Erstmals wurde die fibrinolytische Aktivität des rekombinanten mlDL nachgewiesen; nur intakte Proteine besaßen sie. Die Autoren betrachten die Isoformen als potenzielle Thrombolytika mit einem anderen Wirkmechanismus als gängige Thrombolytika.

Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist

Weitere begutachtete Studien in der Kategorie „Speichel-Pharmakologie“.

• Medizinische Blutegel und Hirudotherapie — Gödekmerdan A et al. (2011)
• PEROXIDATION OF SALIVA LIPIDS IN PATIENTS WITH POSTCOVID SYNDROME DURING HIRUDOTHERAPY — Serikbayeva S et al. (2024)
• Medizinische Blutegeltherapie bei Schmerzsyndromen: eine narrative Übersichtsarbeit — Koeppen D, Aurich M, Rampp T (2014)
• Immunmodulatorische Wirkungen des Speichelextrakts des medizinischen Blutegels auf in vitro aktivierte Makrophagen — Ayhan H et al. (2024)
• Proteinaseinhibitoren aus dem medizinischen Blutegel Hirudo medicinalis — Baskova I, Zavalova L (2001)
• Polyfunktionalität der Destabilase, eines Lysozyms aus einem medizinischen Blutegel — Baskova I, Zavalova L (2008)
• Mach es doppelt: Identifizierung und Charakterisierung eines Tandem-Hirudins aus dem asiatischen medizinischen Blutegel Hirudinaria manillensis — Lukas P et al. (2022)
• Use of the medicinal leech in the treatment of ear diseases — Seleznev K et al. (1992)
• Rekombinante Destabilase aus Hirudo medicinalis kann menschliche Blutgerinnsel in vitro auflösen — Bobrovsky P et al. (2021)
• Auswirkungen der Umweltdispersion von Kohlenstoffnanoröhren auf einen aquatischen Wirbellosen, Hirudo medicinalis — Girardello R et al. (2015)

Alle von der ASH analysierten Studien →