Das Mikrobiom von Hirudo medicinalis ist eine Quelle neuer antimikrobieller Peptide
The Hirudo medicinalis microbiome is a source of new antimicrobial peptides
Experimentelle Grundlagenstudie in der Zeitschrift Int J Mol Sci (2020)
Abstract
Antimicrobial peptides (AMPs) are considered a promising new class of anti-infectious agents. This study reports new antimicrobial peptides derived from the Hirudo medicinalis microbiome identified by a computational analysis method applied to the H. medicinalis metagenome. The identified AMPs possess a strong antimicrobial activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria (MIC range: 5.3 to 22.4 μM), including Staphylococcus haemolyticus, an opportunistic coagulase-negative pathogen. The secondary structure analysis of peptides via CD spectroscopy showed that all the AMPs except pept_352 have mostly disordered structures that do not change under different conditions. For peptide pept_352, the α-helical content increases in the membrane environment. The examination of the mechanism of action of peptides suggests that peptide pept_352 exhibits a direct membranolytic activity. Furthermore, the cytotoxicity assay demonstrated that the nontoxic peptide pept_1545 is a promising candidate for drug development. Overall, the analysis method implemented in the study may serve as an effective tool for the identification of new AMPs.
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Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Durch computergestützte Analyse des Metagenoms von Hirudo medicinalis wurden neue antimikrobielle Peptide mit starker Aktivität gegen grampositive und gramnegative Bakterien (MHK 5,3 bis 22,4 μM), darunter Staphylococcus haemolyticus, identifiziert. Laut CD-Spektroskopie sind die Peptide mit Ausnahme von pept_352 überwiegend ungeordnet; bei pept_352 nahm der α-helikale Anteil im Membranmilieu zu, und es scheint direkt membranolytisch zu wirken. Das nichttoxische pept_1545 erwies sich als aussichtsreicher Kandidat für die Arzneimittelentwicklung; die Methodik könnte laut den Autorinnen und Autoren neue antimikrobielle Peptide identifizieren.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie verwendete eine computergestützte Analyse des Metagenoms von Hirudo medicinalis zur Identifizierung neuer antimikrobieller Peptide (AMPs), die aus dem Mikrobiom des medizinischen Blutegels stammen, und fand eine starke Aktivität sowohl gegen Gram-positive als auch gegen Gram-negative Bakterien (MHK-Bereich 5,3–22,4 μM), einschließlich des opportunistischen Erregers Staphylococcus haemolyticus. Ein Peptid (pept_352) zeigte eine direkte membranolytische Aktivität, während ein weiteres (pept_1545) in einem Zytotoxizitätsassay als nicht toxisch befunden und als vielversprechender Kandidat für die Arzneimittelentwicklung identifiziert wurde. Die Studie charakterisiert antimikrobielle Verbindungen, die mit Hirudo medicinalis, dem medizinischen Blutegel, assoziiert sind. Die Studie ist präklinisch und in-vitro; es werden keine Tier- oder Humanstudien beschrieben, und die klinische Wirksamkeit ist nicht etabliert.
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Grafskaia E, Pavlova E, Babenko VV, Latsis I, Malakhova M, Lavrenova V, et al. The Hirudo medicinalis microbiome is a source of new antimicrobial peptides. Int J Mol Sci. 2020;21(19):7141. doi:10.3390/ijms21197141. PMID: 32992666
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
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