Macin family of antimicrobial proteins combines antimicrobial and nerve repair activities
Biochemistry article published in Journal of Biological Chemistry (2012)
Abstract
The tertiary structures of theromacin and neuromacin confirmed the macin protein family as a self-contained family of antimicrobial proteins within the superfamily of scorpion toxin-like proteins. The macins, which also comprise hydramacin-1, are antimicrobially active against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Despite high sequence identity, the three proteins showed distinct differences with respect to their biological activity. Neuromacin exhibited a significantly stronger capacity to permeabilize the cytoplasmic membrane of Bacillus megaterium than theromacin and hydramacin-1. Accordingly, it is the only macin that displays pore-forming activity and that was potently active against Staphylococcus aureus. Moreover, neuromacin and hydramacin-1 led to an aggregation of bacterial cells that was not observed with theromacin. Analysis of the molecular surface properties of macins allowed confirmation of the barnacle model as the mechanistic model for the aggregation effect. Besides being antimicrobially active, neuromacin and theromacin, in contrast to hydramacin-1, were able to enhance the repair of leech nerves ex vivo. Notably, all three macins enhanced the viability of murine neuroblastoma cells, extending their functional characteristics. As neuromacin appears to be both a functional and structural chimera of hydramacin-1 and theromacin, the putative structural correlate responsible for the nerve repair capacity in leech was located to a cluster of six amino acid residues using the sequence similarity of surface-exposed regions.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Tertiary structures of theromacin and neuromacin reveal that leech-derived macin antimicrobial peptides also enhance leech nerve repair and promote murine neuroblastoma viability, expanding their therapeutic profile beyond microbicidal activity.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании охарактеризована биологическая активность антимикробных белков семейства макинов, подтверждена классификация макинов как обособленного семейства в составе надсемейства, подобного токсинам скорпионов (scorpion toxin-like superfamily), причём для теромацина и нейромацина описана третичная структура. Три белка (теромацин, нейромацин, гидрамацин-1) продемонстрировали различные антимикробные профили в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, причём нейромацин проявил наиболее выраженную способность к повышению проницаемости мембран и формированию пор в отношении Staphylococcus aureus. Примечательно, что нейромацин и теромацин усиливали восстановление нервной ткани пиявки ex vivo, тогда как все три макина повышали жизнеспособность клеток мышиной нейробластомы. Для ASH исследование значимо тем, что выявляет двойную — антимикробную и нервнорегенераторную — активность макинов, ассоциированных с пиявками. Однако исследование является доклиническим (ex vivo и in vitro), использует нечеловеческие клетки и ткани, а также включает гидрамацин-1 из Hydra; терапевтические или клинические данные, релевантные для гирудотерапии, отсутствуют.
Цитирование
Macin family of antimicrobial proteins combines antimicrobial and nerve repair activities.
Jung S, Sönnichsen FD, Hung CW et al. · The Journal of biological chemistry, 2012
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 26, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.