Изучение варианта гирудина из некровососущих пиявок: расшифровка полноразмерной последовательности, альтернативного сплайсинга, функции и потенциала в качестве нового антикоагулянтного полипептида

ETHNOPHARMACOLOGICAL RELEVANCE: Leeches exhibit robust anticoagulant activity, making them useful for treating cardiovascular diseases in traditional Chinese medicine. Whitmania pigra, the primary source species of leech-derived medicinal compounds in China, has been demonstrated to possess formidable anticoagulant properties. Hirudin-like peptides, recognized as potent thrombin inhibitors, are prevalent in hematophagous leeches. Considering that W. pigra is a nonhematophagic leech, the following question arises: does a hirudin variant exist in this species? AIM OF THE STUDY: In this study we identified the hirudin-encoding gene (WP_HV1) in the W. pigra genome. The goal of this study was to assess its anticoagulant activity and analyze the related mechanisms. MATERIALS AND METHODS: In this study, a hirudin-encoding gene, WP_HV1, was identified from the W. pigra genome, and its accurate coding sequence (CDS) was validated through cloning from cDNA extracted from fresh W. pigra specimens. The structure of WP_HV1 and the amino acids associated with its anticoagulant activity were determined by sequence and structural analysis and prediction of its binding energy to thrombin. E. coli was used for the expression of WP_HV1 and recombinant proteins with various structures and mutants. The anticoagulant activity of the synthesized recombinant proteins was then confirmed using thrombin time (TT). RESULTS: Validation of the WP_HV1 gene was accomplished, and three alternative splices were discovered. The TT of the blank sample exceeded that of the recombinant WP_HV1 sample by 1.74 times (0.05 mg/ml), indicating positive anticoagulant activity. The anticoagulant activity of WP_HV1 was found to be associated with its C-terminal tyrosine, along with the presence of 9 acidic amino acids on both the left and right sides. A significant reduction in the corresponding TT was observed for the mutated amino acids compared to those of the wild type, with decreases of 4.8, 6.6, and 3.9 s, respectively. In addition, the anticoagulant activity of WP_HV1 was enhanced and prolonged for 2.7 s when the lysine-67 residue was mutated to tryptophan. CONCLUSION: Only one hirudin-encoding variant was identified in W. pigra. The active amino acids associated with anticoagulation in WP_HV1 were resolved and validated, revealing a novel source for screening and developing new anticoagulant drugs.

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.

В геноме Whitmania pigra идентифицирован кодирующий гирудин ген WP_HV1 — единственный такой вариант у этого вида; рекомбинантные белки и мутанты экспрессировали в E. coli, активность оценивали по тромбиновому времени. Обнаружены три альтернативных сплайс-варианта; при 0,05 мг/мл тромбиновое время отличалось от контроля в 1,74 раза, что указывало на антикоагулянтную активность. Она связана с С-концевым тирозином и девятью кислыми аминокислотами по обе стороны; мутации снижали тромбиновое время на 4,8, 6,6 и 3,9 с, а замена лизина-67 на триптофан удлиняла его на 2,7 с.

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)
• Влияние гирудотерапии на функции печени, липидный профиль и чувствительность к инсулину у крыс с метаболическим синдромом — Bilden A et al. (2026)
• Эффективность и безопасность гирудотерапии для улучшения показателей качества спермы при мужском бесплодии: рандомизированное контролируемое исследование — Abtahi-Forooshani M et al. (2026)
• Гирудотерапия при заживлении ран — Nair H et al. (2022)
• Медицинские пиявки и гирудотерапия — Gödekmerdan A et al. (2011)
• Кожная псевдолимфома после гирудотерапии: клинический случай и обзор — Hanner S et al. (2022)
• Гирудотерапия при ранней пресбиакузии у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС в поставарийные годы — Zabolotnyi D, Mishchanchuk N (2019)
• Гирудотерапия (медицинские пиявки) в лечении обструкции верхних дыхательных путей у собаки — Trenholme H, Masseau I, Reinero C (2021)
• Лечение пиявками — Yantis M, O'Toole K, Ring P (2009)

Все исследования, проанализированные ASH →