Amerikanische Gesellschaft für Hirudotherapie

Macin family of antimicrobial proteins combines antimicrobial and nerve repair activities

Biochemistry article published in Journal of Biological Chemistry (2012)

Zuletzt aktualisiert: 18. Juni 2026Geprüft von: ASH Editorial Board
Forschungsartikel – EvidenzreviewArtikelreferenz
Evidence: Research reportSpeichel-PharmakologieAntimikrobielle ResistenzJung S, Sönnichsen FD, Hung CW et al. · The Journal of biological chemistry, 2012

Abstract

The tertiary structures of theromacin and neuromacin confirmed the macin protein family as a self-contained family of antimicrobial proteins within the superfamily of scorpion toxin-like proteins. The macins, which also comprise hydramacin-1, are antimicrobially active against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Despite high sequence identity, the three proteins showed distinct differences with respect to their biological activity. Neuromacin exhibited a significantly stronger capacity to permeabilize the cytoplasmic membrane of Bacillus megaterium than theromacin and hydramacin-1. Accordingly, it is the only macin that displays pore-forming activity and that was potently active against Staphylococcus aureus. Moreover, neuromacin and hydramacin-1 led to an aggregation of bacterial cells that was not observed with theromacin. Analysis of the molecular surface properties of macins allowed confirmation of the barnacle model as the mechanistic model for the aggregation effect. Besides being antimicrobially active, neuromacin and theromacin, in contrast to hydramacin-1, were able to enhance the repair of leech nerves ex vivo. Notably, all three macins enhanced the viability of murine neuroblastoma cells, extending their functional characteristics. As neuromacin appears to be both a functional and structural chimera of hydramacin-1 and theromacin, the putative structural correlate responsible for the nerve repair capacity in leech was located to a cluster of six amino acid residues using the sequence similarity of surface-exposed regions.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov't
Indexed MeSH termsAmino Acid SequenceAnimalsAntimicrobial Cationic PeptidesBase SequenceCloning, MolecularDisulfidesHumansLeechesMagnetic Resonance SpectroscopyMolecular Sequence DataNeuronsProtein Conformation

Zusammenfassung

Tertiary structures of theromacin and neuromacin reveal that leech-derived macin antimicrobial peptides also enhance leech nerve repair and promote murine neuroblastoma viability, expanding their therapeutic profile beyond microbicidal activity.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Diese Studie charakterisierte die biologischen Aktivitäten der antimikrobiellen Proteine der Macin-Familie und bestätigte die Macine als eigenständige Familie innerhalb der Skorpiontoxin-ähnlichen Superfamilie, wobei Tertiärstrukturen für Theromacin und Neuromacin beschrieben wurden. Die drei Proteine (Theromacin, Neuromacin, Hydramacin-1) zeigten unterschiedliche antimikrobielle Profile gegen Gram-positive und Gram-negative Bakterien, wobei Neuromacin die stärkste Membranpermeabilisierung und porenbildende Aktivität gegen Staphylococcus aureus aufwies. Bemerkenswerterweise verstärkten Neuromacin und Theromacin die Reparatur von Blutegelnerven ex vivo, während alle drei Macine die Lebensfähigkeit von Neuroblastomzellen der Maus erhöhten. Für ASH ist dies relevant, da es duale antimikrobielle und Nervenreparatur-Aktivitäten bei Macin-Proteinen aus Blutegeln aufdeckt. Allerdings ist die Studie präklinisch (ex vivo und in vitro), umfasst nicht-humane Zellen und Gewebe und enthält Hydramacin-1 aus Hydra; es liegen keine therapeutischen oder klinischen Daten vor, die für die Hirudotherapie relevant sind.

Zitation

Macin family of antimicrobial proteins combines antimicrobial and nerve repair activities.

Jung S, Sönnichsen FD, Hung CW et al. · The Journal of biological chemistry, 2012

Verwandter klinischer Kontext

Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 26, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026

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