Identification and Screening of Novel Antimicrobial Peptides from Medicinal Leech via Heterologous Expression in E. coli
Basic science / preclinical published in Int J Mol Sci (2025)
Abstract
The growing threat of infectious diseases requires novel therapeutics with different mechanisms of action. Antimicrobial peptides (AMPs), which are crucial for innate immunity, are a promising research area. The medicinal leech (Hirudo medicinalis) is a potential source of bioactive AMPs that are vital while interacting with microorganisms. This study aims to investigate the antimicrobial properties of peptides found in the H. medicinalis genome using a novel high-throughput screening method based on the expression of recombinant AMP genes in Escherichia coli. This approach enables the direct detection of AMP activity within cells, skipping the synthesis and purification steps, while allowing the simultaneous analysis of multiple peptides. The application of this method to the first identified candidate AMPs from H. medicinalis resulted in the discovery of three novel peptides: LBrHM1, NrlHM1 and NrlHM2. These peptides, which belong to the lumbricin and macin families, exhibit significant activity against E. coli. Two fragments of the new LBrHM1 homologue were synthesised and studied: a unique N-terminal fragment (residues 1-23) and a fragment (residues 27-55) coinciding with the active site of lumbricin I. Both fragments exhibited antimicrobial activity in a liquid medium against Bacillus subtilis. Notably, the N-terminal fragment lacks homologues among previously described AMPs.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Resumen
High-throughput screening of candidate AMPs from the Hirudo medicinalis genome using recombinant expression in E. coli. Discovery of three novel AMPs (LBrHM1, NrlHM1, NrlHM2) from lumbricin and macin families, including a unique N-terminal fragment without prior homologues.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio (Serebrennikova et al., International Journal of Molecular Sciences 2025) aplicó un método de cribado de alto rendimiento basado en la expresión recombinante en Escherichia coli para explorar el genoma de Hirudo medicinalis en busca de péptidos antimicrobianos, descubriendo tres nuevos péptidos (LBrHM1, NrlHM1, NrlHM2) de las familias lumbricin y macin con actividad significativa contra E. coli; dos fragmentos sintetizados del homólogo de LBrHM1, incluido un fragmento N-terminal único sin homólogos conocidos, mostraron actividad antimicrobiana contra Bacillus subtilis. Para la hirudoterapia, esto fortalece la narrativa del descubrimiento de fármacos a partir de la sanguijuela medicinal al ampliar el secretoma de la sanguijuela más allá de los anticoagulantes hacia los péptidos antimicrobianos de defensa del huésped, una fuente potencial de nuevos compuestos líderes antibacterianos en medio del aumento de la resistencia a los antimicrobianos. Advertencia honesta: estos son resultados tempranos de descubrimiento y cribado in vitro contra bacterias de laboratorio mediante el uso de expresión recombinante, no datos terapéuticos clínicos ni siquiera de compuestos purificados, y no establecen la eficacia ni la seguridad en ningún contexto de enfermedad.
Citación
Identification and Screening of Novel Antimicrobial Peptides from Medicinal Leech via Heterologous Expression in E. coli.
Serebrennikova M et al. · International journal of molecular sciences, 2025
Contexto clínico relacionado
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Añadido a la biblioteca ASH: May 27, 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026