Клонирование, характеристика и гетерологичная экспрессия гена-кандидата гирудина из транскриптома слюнных желёз Hirudo nipponia

Hirudin is a pharmacologically active substance in leeches with potent blood anticoagulation properties. Although recombinant hirudin production isolated from Hirudo medicinalis Linnaeus and Hirudinaria manillensis Lesson is known, to our knowledge, this study is the first to report recombinant hirudin expression and production from Hirudo nipponia Whitman. Thus, the present study aimed to clone and characterize the full-length cDNA of a candidate hirudin gene (c16237_g1), which is localized on the salivary gland transcriptome of H. nipponia, and further evaluate its recombinant production using a eukaryotic expression system. The 489-bp cDNA possessed several properties of the hirudin "core" motifs associated with binding to the thrombin catalytic pocket. A fusion expression vector (pPIC9K-hirudin) was constructed and successfully transformed into Pichia pastoris strain GS115 via electroporation. Sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis and western blot analysis confirmed hirudin expression. The recombinant protein was expressed with a yield of 6.68 mg/L culture. Mass spectrometry analysis further confirmed target protein expression. The concentration and antithrombin activity of purified hirudin were 1.67 mg/mL and 14,000 ATU/mL, respectively. These findings provide a basis for further elucidating the molecular anticoagulation mechanism of hirudin, and address China's growing market demand for engineered H. nipponia-derived hirudin and hirudin-based 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.

Из транскриптома слюнных желёз Hirudo nipponia клонирована полноразмерная кДНК гена-кандидата гирудина c16237_g1 (489 п.н.) с мотивами «ядра» гирудина, обеспечивающими связывание с каталитическим карманом тромбина. По имеющимся у авторов данным, это первое сообщение о рекомбинантной экспрессии и получении гирудина из H. nipponia. Вектор pPIC9K-hirudin трансформирован электропорацией в Pichia pastoris GS115; экспрессия подтверждена SDS-PAGE, вестерн-блотом и масс-спектрометрией. Выход составил 6,68 мг/л культуры; концентрация очищенного препарата — 1,67 мг/мл, антитромбиновая активность — 14 000 ATU/мл.

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 →