Характеристика природного пептидома четырёх видов пиявок методами интегративной протеогеномики и псевдотаргетной пептидомики

Animal-derived drugs are an indispensable part of folk medicine worldwide. However, their chemical constituents are poorly approached, which leads to the low level of the quality standard system of animal-derived drugs and further causes a chaotic market. Natural peptides are ubiquitous throughout the organism, especially in animal-derived drugs. Thus, in this study, we used multi-source leeches, including Hirudo nipponica (HN), Whitmania pigra (WP), Whitmania acranulata (WA), and Poecilobdella manillensis (PM), as a model. A strategy integrating proteogenomics and novel pseudotargeted peptidomics was developed to characterize the natural peptide phenotype and screen for signature peptides of four leech species. First, natural peptides were sequenced against an in-house annotated protein database of closely related species constructed from RNA-seq data from the Sequence Read Archive (SRA) website, which is an open-sourced public archive resource. Second, a novel pseudotargeted peptidomics integrating peptide ion pair extraction and retention time transfer was established to achieve high coverage and quantitative accuracy of the natural peptides and to screen for signature peptides for species authentication. In all, 2323 natural peptides were identified from four leech species whose databases were poorly annotated. The strategy was shown to significantly improve peptide identification. In addition, 36 of 167 differential peptides screened by pseudotargeted proteomics were identified, and about one-third of them came from the leucine-rich repeat domain (LRR) proteins, which are widely distributed in organisms. Furthermore, six signature peptides were screened with good specificity and stability, and four of them were validated by synthetic standards. Finally, a dynamic multiple reaction monitoring (dMRM) method based on these signature peptides was established and revealed that one-half of the commercial samples and all of the Tongxinluo capsules were derived from WP. All in all, the strategy developed in this study was effective for natural peptide characterization and signature peptide screening, which could also be applied to other animal-derived drugs, especially for modelless species that are less studied in protein database annotation.

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.

Методами интегрированной протеогеномики и псевдотаргетной пептидомики охарактеризован природный пептидом четырёх видов пиявок: Hirudo nipponica, Whitmania pigra, Whitmania acranulata и Poecilobdella manillensis. Идентифицировано 2323 природных пептида; из 167 дифференциальных пептидов идентифицированы 36, около трети из них — из белков LRR. Отобраны шесть сигнатурных пептидов, четыре валидированы синтетическими стандартами. Метод dMRM показал, что половина коммерческих образцов и все капсулы «Тунсиньло» получены из W. pigra. По мнению авторов, стратегия может быть применена и к другим препаратам животного происхождения.

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 →