Different susceptibility of elastase inhibitors to inactivation by proteinases from Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa
Research article published in Biological chemistry Hoppe-Seyler (1991)
Abstract
Neutrophil elastase is thought to contribute to the lung pathology in patients with cystic fibrosis (CF). Therefore, intrapulmonary application of elastase inhibitors might be beneficial for these patients. Inactivation of such inhibitors by bacterial proteinases, however, is an important consideration in this therapy. We studied the effects of Staphylococcus aureus proteinase (STAP) and Pseudomonas aeruginosa elastase (PsE) on native (alpha 1-AT) and recombinant (rAAT) alpha 1-antitrypsin, recombinant secretory leukocyte proteinase inhibitor (rSLPI) and the leech inhibitor eglin C. All inhibitors were inactivated by these bacterial proteinases showing pronounced differences in their susceptibilities to proteolytic cleavage. Comparing the turnover rate (mol of inhibitor inactivated by one mol bacterial proteinase/min), rAAT and alpha 1-AT were approximately 20,000-fold more susceptible to STAP than rSLPI and 50,000-fold more susceptible than eglin C. Pseudomonas aeruginosa elastase inactivated all inhibitors more rapidly than STAP. rAAT and alpha 1-AT were 13-fold and 17,000-fold more susceptible than rSLPI and eglin C, respectively. Incubation of the rAAT-elastase complex with equimolar amounts of STAP did not result in release of elastase activity. Upon simultaneous addition of STAP and leukocyte elastase to rAAT, there was undisturbed elastase inhibition indicating that complex formation with elastase proceeded at a faster rate than inactivation of rAAT by the bacterial proteinase. From these results of inactivation in vitro and considering the immunogenic potential of the inhibitors studied here, we conclude that rSLPI may be the appropriate choice for anti-elastase therapy in CF.
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Zusammenfassung
Different susceptibility of elastase inhibitors to inactivation by proteinases from Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese In-vitro-Studie untersuchte, wie bakterielle Proteinasen aus Staphylococcus aureus (STAP) und Pseudomonas aeruginosa (PsE) Elastase-Inhibitoren inaktivieren, darunter Alpha-1-Antitrypsin, rekombinantes AAT, rekombinantes SLPI und den aus dem Blutegel stammenden Inhibitor Eglin C. Eglin C war gegenüber der Inaktivierung durch STAP deutlich resistenter als Alpha-1-AT (etwa 50.000-fach) und erwies sich auch gegenüber PsE als resistenter (etwa 17.000-fach), wobei PsE sämtliche Inhibitoren schneller inaktivierte als STAP. Die Autoren schlussfolgerten, dass rSLPI für die Anti-Elastase-Therapie bei zystischer Fibrose am besten geeignet sein könnte. Eglin C ist ein aus Blutegeln gewonnener Proteinase-Inhibitor und stellt eine direkte ASH-Verbindung dar. Diese Arbeit demonstriert die Robustheit eines aus dem Blutegel stammenden Inhibitors gegenüber bakterieller Proteolyse im Vergleich zu humanen endogenen Inhibitoren. Allerdings handelt es sich um reine In-vitro-Arbeit, die auf die Bewertung von Therapiekandidaten für CF abzielt, nicht auf Hirudotherapie, und die Autoren wählten Eglin C nicht als bevorzugten Kandidaten aus.
Zitation
Different susceptibility of elastase inhibitors to inactivation by proteinases from Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa
Sponer M et al. · Biological chemistry Hoppe-Seyler, 1991
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026