Amerikanische Gesellschaft für Hirudotherapie

Expression of Recombinant Hirudin in Bacteria and Yeast: A Comparative Approach

Research article published in Methods Protoc (2025)

Zuletzt aktualisiert: 18. Juni 2026Geprüft von: ASH Editorial Board
Forschungsartikel – EvidenzreviewArtikelreferenz
Evidence: Research reportSpeichel-PharmakologieArzneimittelentwicklungWang Z et al. · Methods Protoc, 2025

Abstract

The expression of recombinant proteins in heterologous hosts is a common strategy to obtain larger quantities of the "protein of interest" (POI) for scientific, therapeutic or commercial purposes. However, the experimental success of such an approach critically depends on the choice of an appropriate host system to obtain biologically active forms of the POI. The correct folding of the molecule, mediated by disulfide bond formation, is one of the most critical steps in that process. Here we describe the recombinant expression of hirudin, a leech-derived anticoagulant and thrombin inhibitor, in the yeast Komagataella phaffii (formerly known and mentioned throughout this publication as Pichia pastoris) and in two different strains of Escherichia coli, one of them being especially designed for improved disulfide bond formation through expression of a protein disulfide isomerase. Cultivation of the heterologous hosts and expression of hirudin were performed at different temperatures, ranging from 22 to 42 °C for the bacterial strains and from 20 to 30 °C for the yeast strain, respectively. The thrombin-inhibitory potencies of all hirudin preparations were determined using the thrombin time coagulation assay. To our surprise, the hirudin preparations of P. pastoris were considerably less potent as thrombin inhibitors than the respective preparations of both E. coli strains, indicating that a eukaryotic background is not per se a better choice for the expression of a biologically active eukaryotic protein. The hirudin preparations of both E. coli strains exhibited comparable high thrombin-inhibitory potencies when the strains were cultivated at their respective optimal temperatures, whereas lower or higher cultivation temperatures reduced the inhibitory potencies.

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

Publication typeJournal Article

Zusammenfassung

The expression of recombinant proteins in heterologous hosts is a common strategy to obtain larger quantities of the "protein of interest" (POI) for scientific, therapeutic or commercial purposes.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Diese Studie untersuchte die rekombinante Expression von Hirudin – einem aus Blutegeln gewonnenen Antikoagulans und Thrombininhibitor – sowohl in Hefe (Komagataella phaffii) als auch in zwei Stämmen von Escherichia coli, um das wirksamste Wirtssystem zu ermitteln. Die Forschenden bewerteten die Thrombin-hemmende Potenz der resultierenden Proteine und fanden überraschend, dass die E.-coli-Stämme deutlich wirksamere Inhibitoren produzierten als das Hefesystem, insbesondere bei Wachstum unter optimalen Temperaturen. Diese Forschung ist für die American Society of Hirudotherapy (ASH) von hoher Relevanz, da sie darauf abzielt, die Massenproduktion eines Schlüsselproteins aus dem Blutegelsekretom für einen möglichen therapeutischen Einsatz zu optimieren. Der Fokus liegt jedoch ausschließlich auf biotechnologischer Produktion und Protein-Engineering und umfasst weder tatsächliche Blutegel noch klinische Ergebnisdaten.

Zitation

Expression of Recombinant Hirudin in Bacteria and Yeast: A Comparative Approach.

Wang Z et al. · Methods Protoc, 2025

Verwandter klinischer Kontext

Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026

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