WPK5, a Novel Kunitz-Type Peptide from the LeechInhibiting Factor XIa, and Its Loop-Replaced Mutant to Improve Potency.
Research article published in Biomedicines (2021)
Abstract
Kunitz-type proteins or peptides have been found in many blood-sucking animals, but the identity of them in leeches remained elusive. In the present study, five Kunitz-type peptides named WPK1-WPK5 were identified from the leech Whitmania pigra. Recombinant WPK1-WPK5 were expressed in Pichia pastoris GS115, and their inhibitory activity against Factor XIa (FXIa) was tested. WPK5 showed inhibitory activity against FXIa with an IC50 value of 978.20 nM. To improve its potency, the loop replacement strategy was used. The loop 1 (TGPCRSNLER) and loop 2 (QYGGC) in WPK5 were replaced by loop 1 (TGPCRAMISR) and loop 2 (FYGGC) in PN2KPI, respectively, and the resulting peptide named WPK5-Mut showed an IC50 value of 8.34 nM to FXIa, which is about 100-fold the potency of FXIa compared to that of WPK5. WPK5-Mut was further evaluated for its extensive bioactivity in vitro and in vivo. It dose-dependently prolonged APTT on both murine plasma and human plasma, and potently inhibited FeCl3-induced carotid artery thrombosis in mice at a dose of 1.5 mg/kg. Additionally, WPK5-Mut did not show significant bleeding risk at a dose of 6 mg/kg. Together, these results showed that WPK5-Mut is a promising candidate for the development of an antithrombotic drug.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Kunitz-type proteins or peptides have been found in many blood-sucking animals, but the identity of them in leeches remained elusive. In the present study, five Kunitz-type peptides named WPK1-WPK5 were identified from the leech.
Почему это важно для гирудотерапии
В этом исследовании из пиявки Whitmania pigra были идентифицированы пять пептидов Kunitz-типа (WPK1-WPK5), они были экспрессированы рекомбинантно, и было обнаружено, что WPK5 ингибирует Factor XIa системы свёртывания (IC50 978,20 нМ); инженерный вариант с заменой петли, WPK5-Mut, был примерно в 100 раз более активным (IC50 8,34 нМ), удлинял время свёртывания в плазме мышей и человека, ингибировал вызванный FeCl3 тромбоз сонной артерии у мышей в дозе 1,5 мг/кг и не вызывал значимого кровотечения в дозе 6 мг/кг. Это одна из наиболее непосредственно значимых записей для миссии ASH: это конкретное доказательство того, что секретом медицинской пиявки даёт новые, пригодные для разработки лекарств антикоагулянтные пептиды, и что белковая инженерия способна превратить природную молекулу пиявки в кандидата в антитромботические препараты. Работа является доклинической (анализы in vitro и модели на грызунах с инженерным мутантом), а не клиническим испытанием, поэтому она поддерживает обоснование разработки лекарств, производных от пиявок, но ничего не говорит о клинической hirudotherapy или об эффективности и безопасности у человека.
Цитирование
WPK5, a Novel Kunitz-Type Peptide from the LeechInhibiting Factor XIa, and Its Loop-Replaced Mutant to Improve Potency.
Zheng YZ et al. · Biomedicines, 2021
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 28, 2026 · Последнее обновление сайта: June 18, 2026