Происхождение и эволюция антистазин-подобных белков у пиявок (Hirudinida, Clitellata)

Bloodfeeding is employed by many parasitic animals and requires specific innovations for efficient feeding. Some of these innovations are molecular features that are related to the inhibition of hemostasis. For example, bloodfeeding insects, bats, and leeches release proteins with anticoagulatory activity through their salivary secretions. The antistasin-like protein family, composed of serine protease inhibitors with one or more antistasin-like domains, is tightly linked to inhibition of hemostasis in leeches. However, this protein family has been recorded also in non-bloodfeeding invertebrates, such as cnidarians, mollusks, polychaetes, and oligochaetes. The present study aims to 1) root the antistasin-like gene tree and delimit the major orthologous groups, 2) identify potential independent origins of salivary proteins secreted by leeches, and 3) identify major changes in domain and/or motif structure within each orthologous group. Five clades containing leech antistasin-like proteins are distinguishable through rigorous phylogenetic analyses based on nine new transcriptomes and a diverse set of comparative data: the trypsin + leukocyte elastase inhibitors clade, the antistasin clade, the therostasin clade, and two additional, unnamed clades. The antistasin-like gene tree supports multiple origins of leech antistasin-like proteins due to the presence of both leech and non-leech sequences in one of the unnamed clades, but a single origin of factor Xa and trypsin + leukocyte elastase inhibitors. This is further supported by three sequence motifs that are exclusive to antistasins, the trypsin + leukocyte elastase inhibitor clade, and the therostasin clade, respectively. We discuss the implications of our findings for the evolution of this diverse family of leech anticoagulants.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

На основе девяти новых транскриптомов и разнообразных сравнительных данных выполнен строгий филогенетический анализ антистазин-подобных белков пиявок — ингибиторов сериновых протеаз, связанных с подавлением гемостаза. Выделены пять клад: ингибиторов трипсина и лейкоцитарной эластазы, антистазина, теростазина и две безымянные. Дерево генов указывает на множественное происхождение этих белков у пиявок (в одной безымянной кладе есть последовательности пиявок и непиявок), но единое происхождение ингибиторов фактора Xa и трипсина с лейкоцитарной эластазой; вывод поддержан тремя мотивами, специфичными для соответствующих клад.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• 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)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →