Neues antikoagulatorisches Protein aus dem medizinischen Blutegel
New anticoagulant protein from medicinal leech
In-vitro-Studie in der Zeitschrift Biochemical and biophysical research communications (2024)
Abstract
The saliva of the medicinal leech contains various anticoagulants. Some of them, such as hirudin, are well known. However, it is reasonable to believe that not all anticoagulant proteins from medicinal leech saliva have been identified. We previously performed a comprehensive study of the transcriptome, genome, and proteome of leech salivary gland cells, which led to the discovery of several previously unknown hypothetical proteins that may have anticoagulant properties. Subsequently, we obtained a series of recombinant proteins and investigated their impact on coagulation in in vitro assays. We identified a previously undescribed protein that exhibited a high ability to suppress coagulation. The His-tagged recombinant protein was expressed in Escherichia coli and purified using metal chelate chromatography. To determine its activity, commonly used coagulation methods were used: activated partial thromboplastin time, prothrombin time, and thrombin inhibition clotting assay. Clotting and chromogenic assays for factor Xa inhibition were performed to evaluate anti-Xa activity. We used recombinant hirudin as a control anticoagulant protein in all experiments. The new protein showed significantly greater inhibition of coagulation than hirudin at the same molar concentrations in the activated partial thrombin time assay. However, hirudin demonstrated better results in the direct thrombin inhibition test, although the tested protein also exhibited the ability to inhibit thrombin. The chromogenic analysis of factor Xa inhibition revealed no activity, whereas the clotting test for factor Xa showed the opposite result. Thus, a new powerful anticoagulant protein has been discovered in the medicinal leech. This protein is homologous to antistatin, with 28 % identical amino acid residues. The recombinant protein was expressed in E. coli. This protein is capable of directly inhibiting thrombin, and based on indirect evidence, other proteases of the blood coagulation cascade have been identified.
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.
Zusammenfassung
Aus einer vorherigen Transkriptom-, Genom- und Proteomstudie der Speicheldrüsenzellen medizinischer Blutegel wurden rekombinante Proteine in Gerinnungstests geprüft. Ein bislang unbeschriebenes, in Escherichia coli exprimiertes Protein unterdrückte die Gerinnung stark: In der aPTT hemmte es bei gleicher molarer Konzentration signifikant stärker als Hirudin, im direkten Thrombininhibitionstest war Hirudin besser. Der chromogene Faktor-Xa-Test zeigte keine Aktivität, der Xa-Gerinnungstest das Gegenteil. Das Protein ist zu Antistatin homolog (28 % identische Aminosäurereste), hemmt Thrombin direkt und nach indirekten Hinweisen weitere Proteasen der Gerinnungskaskade.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie identifizierte ein bisher unbeschriebenes antikoagulantes Protein aus den Speicheldrüsen des medizinischen Egels durch transcriptomische, genomische und proteomische Analyse, exprimierte es rekombinant in E. coli und charakterisierte seine Aktivität unter Verwendung standardmäßiger Gerinnungsassays (aPTT, Prothrombinzeit, Thrombininhibition und Faktor-Xa-Tests). Diese Arbeit trägt direkt zur Charakterisierung des Sekretoms der Egelspeicheldrüsen bei – der pharmakologischen Grundlage der Hirudotherapie – indem sie das bekannte Repertoire antikoagulanter Proteine über hirudin hinaus erweitert; das neue Protein, homolog zu antistatin, zeigte in aPTT-Assays bei äquimolaren Konzentrationen eine stärkere Gerinnungshemmung als hirudin und wies gleichzeitig thrombinhemmende Aktivität auf. Alle Befunde stammen aus in vitro-Gerinnungsassays mit gereinigtem rekombinantem Protein, wobei keine in vivo-, tierexperimentellen oder klinischen Daten präsentiert werden, und die widersprüchlichen Faktor-Xa-Assay-Ergebnisse deuten darauf hin, dass das vollständige Zielprofil und der Mechanismus des Proteins noch unvollständig geklärt sind.
Verwandte Verbindungen im ASH-Register
Aus dem Blutegel stammende Moleküle und aus Hirudin abgeleitete Arzneimittel, die zum Thema dieser Arbeit gehören, jeweils mit vollständigem Profil im ASH-Verbindungsregister:
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Manuvera VA, Kharlampieva DD, Bobrovsky PA, Grafskaia EN, Brovina KA, Lazarev VN. New anticoagulant protein from medicinal leech. Biochem Biophys Res Commun. 2024;696:149473. doi:10.1016/j.bbrc.2024.149473. PMID: 38241814
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
Verwandter klinischer Kontext
Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist
Verwandte Forschungsarbeiten
Weitere begutachtete Studien in der Kategorie „Genomik & Proteomik“.
- Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
- Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
- Blutegeltherapie (Hirudo medicinalis) mildert die durch testikuläre Ischämie/Reperfusion induzierten Hodenschäden in einem Tiermodell — Davoodi F et al. (2021)
- AIF-1 und RNASET2 spielen komplementäre Rollen in der angeborenen Immunantwort des medizinischen Blutegels — Baranzini N et al. (2019)
- Antimikrobielle Peptide des medizinischen Blutegels ohne Toxizität stellen eine vielversprechende alternative Strategie zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Erreger dar — Grafskaia E et al. (2019)
- Structural insights into thrombolytic activity of destabilase from medicinal leech — Marin E et al. (2023)
- Das Genom des medizinischen Blutegels (Whitmania pigra) und eine vergleichende Genomstudie zur Erforschung bioaktiver Inhaltsstoffe — Tong L et al. (2022)
- Das ZNS des medizinischen Blutegels als Modell für Exosomen-Studien zum Wechselspiel zwischen Mikroglia und Neuronen — Raffo-Romero A et al. (2018)
- Transcriptomic profiling and the first spatial expression analysis of candidate genes in the salivary gland of the East Asian medicinal leech, Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)
- Genomentwurf des europäischen medizinischen Blutegels Hirudo medicinalis (Annelida, Clitellata, Hirudiniformes) mit Schwerpunkt auf Antikoagulanzien — Kvist S et al. (2020)
Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: 18. März 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 1. November 2026