Cloning, characterization, and heterologous expression of a candidate hirudin gene from the salivary gland transcriptome of Hirudo nipponia
Recombinant expression study published in Scientific Reports (2023)
Abstract
Hirudin is a pharmacologically active substance in leeches with potent blood anticoagulation properties. Although recombinant hirudin production isolated from Hirudo medicinalis Linnaeus and Hirudinaria manillensis Lesson is known, to our knowledge, this study is the first to report recombinant hirudin expression and production from Hirudo nipponia Whitman. Thus, the present study aimed to clone and characterize the full-length cDNA of a candidate hirudin gene (c16237_g1), which is localized on the salivary gland transcriptome of H. nipponia, and further evaluate its recombinant production using a eukaryotic expression system. The 489-bp cDNA possessed several properties of the hirudin "core" motifs associated with binding to the thrombin catalytic pocket. A fusion expression vector (pPIC9K-hirudin) was constructed and successfully transformed into Pichia pastoris strain GS115 via electroporation. Sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis and western blot analysis confirmed hirudin expression. The recombinant protein was expressed with a yield of 6.68 mg/L culture. Mass spectrometry analysis further confirmed target protein expression. The concentration and antithrombin activity of purified hirudin were 1.67 mg/mL and 14,000 ATU/mL, respectively. These findings provide a basis for further elucidating the molecular anticoagulation mechanism of hirudin, and address China's growing market demand for engineered H. nipponia-derived hirudin and hirudin-based drugs.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
Identifies and recombinantly expresses a hirudin variant from Hirudo nipponia (Asian medicinal leech) — characterizes thrombin inhibition kinetics and structural features.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Forscher klonierten und charakterisierten ein Kandidatengen für Hirudin aus dem Speicheldrüsentranskriptom des medizinischen Blutegels Hirudo nipponia und erreichten eine erfolgreiche heterologe Expression des rekombinanten Proteins. Das gereinigte rekombinante Hirudin zeigte eine starke Antithrombin-Aktivität und etabliert eine brauchbare biotechnologische Methode zur Herstellung dieses zentralen Antikoagulans. Für ASHs Domäne ist diese Studie direkt relevant, da sie die wachsende pharmazeutische Nachfrage nach gentechnisch hergestellten, aus Blutegeln gewonnenen Antikoagulanzien adressiert und die molekularen Mechanismen von Hirudin aufklärt. Die wichtigste Einschränkung besteht darin, dass die Ergebnisse ausschließlich präklinische In-vitro-Bioherstellungsdaten darstellen; das Abstract liefert keine klinischen Studien oder In-vivo-Wirksamkeitsdaten für dieses spezifische H.-nipponia-Derivat.
Zitation
Cloning, characterization, and heterologous expression of a candidate hirudin gene from the salivary gland transcriptome of Hirudo nipponia.
Shi P et al. · Scientific reports, 2023
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026