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Characterization of a monoacylglycerol lipase in the medicinal leech, Hirudo verbana.
Comparative Biochemistry and Physiology B: Biochemistry & Molecular Biology ( IF 1.9 ) Pub Date : 2020-03-20 , DOI: 10.1016/j.cbpb.2020.110433 Emily Kabeiseman 1 , Riley Paulsen 2 , Brian D Burrell 2
Comparative Biochemistry and Physiology B: Biochemistry & Molecular Biology ( IF 1.9 ) Pub Date : 2020-03-20 , DOI: 10.1016/j.cbpb.2020.110433 Emily Kabeiseman 1 , Riley Paulsen 2 , Brian D Burrell 2
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Endocannabinoids are a class of lipid neuromodulators found throughout the animal kingdom. Among the endocannabinoids, 2-arachydonoyl glycerol (2-AG) is the most prevalent endocannabinoid and monoacylglycerol lipase (MAGL) is a serine hydrolase primarily responsible for metabolizing 2-AG in mammals. In the medicinal leech, Hirudo verbana, 2-AG has been found to be an important and multi-functional modulator of synaptic transmission and behavior. However, very little is known about the molecular components of its synthesis and degradation. In this study we have identified cDNA in Hirudo that encodes a putative MAGL (HirMAGL). The encoded protein exhibits considerable sequence and structural conservation with mammalian forms of MAGL, especially in the catalytic triad that mediates 2-AG metabolism. Additionally, HirMAGL transcripts are detected in the Hirudo central nervous system. When expressed in HEK 293 cells HirMAGL segregates to the plasma membrane as expected. It also exhibits serine hydrolase activity that is blocked when a critical active site residue is mutated. HirMAGL also demonstrates the capacity to metabolize 2-AG and this capacity is also prevented when the active site is mutated. Finally, HirMAGL activity is inhibited by JZL184 and MJN110, specific inhibitors of mammalian MAGL. To our knowledge these findings represent the first characterization of an invertebrate form of MAGL and show that HirMAGL exhibits many of the same properties as mammalian MAGL's that are responsible for 2-AG metabolism.
中文翻译：
药用水蛭、水蛭中单酰基甘油脂肪酶的表征。
内源性大麻素是在整个动物界中发现的一类脂质神经调节剂。在内源性大麻素中，2-花生四烯酰甘油 (2-AG) 是最常见的内源性大麻素，单酰基甘油脂肪酶 (MAGL) 是一种丝氨酸水解酶，主要负责哺乳动物中 2-AG 的代谢。在药用水蛭（Hirudo verbana）中，已发现 2-AG 是突触传递和行为的重要多功能调节剂。然而，对其合成和降解的分子成分知之甚少。在这项研究中，我们鉴定了水蛭中编码假定的 MAGL (HirMAGL) 的 cDNA。编码的蛋白质与哺乳动物形式的 MAGL 表现出相当大的序列和结构保守性，特别是在介导 2-AG 代谢的催化三联体中。此外，HirMAGL 转录本在水蛭中枢神经系统中被检测到。当在 HEK 293 细胞中表达时，HirMAGL 如预期分离到质膜。它还表现出丝氨酸水解酶活性，当关键活性位点残基发生突变时，丝氨酸水解酶活性就会被阻断。 HirMAGL 还表现出代谢 2-AG 的能力，并且当活性位点突变时，这种能力也会被阻止。最后，HirMAGL 活性被哺乳动物 MAGL 的特异性抑制剂 JZL184 和 MJN110 抑制。据我们所知，这些发现代表了 MAGL 无脊椎动物形式的首次表征，并表明 HirMAGL 表现出许多与负责 2-AG 代谢的哺乳动物 MAGL 相同的特性。
更新日期：2020-03-21
中文翻译：
药用水蛭、水蛭中单酰基甘油脂肪酶的表征。
内源性大麻素是在整个动物界中发现的一类脂质神经调节剂。在内源性大麻素中，2-花生四烯酰甘油 (2-AG) 是最常见的内源性大麻素，单酰基甘油脂肪酶 (MAGL) 是一种丝氨酸水解酶，主要负责哺乳动物中 2-AG 的代谢。在药用水蛭（Hirudo verbana）中，已发现 2-AG 是突触传递和行为的重要多功能调节剂。然而，对其合成和降解的分子成分知之甚少。在这项研究中，我们鉴定了水蛭中编码假定的 MAGL (HirMAGL) 的 cDNA。编码的蛋白质与哺乳动物形式的 MAGL 表现出相当大的序列和结构保守性，特别是在介导 2-AG 代谢的催化三联体中。此外，HirMAGL 转录本在水蛭中枢神经系统中被检测到。当在 HEK 293 细胞中表达时，HirMAGL 如预期分离到质膜。它还表现出丝氨酸水解酶活性，当关键活性位点残基发生突变时，丝氨酸水解酶活性就会被阻断。 HirMAGL 还表现出代谢 2-AG 的能力，并且当活性位点突变时，这种能力也会被阻止。最后，HirMAGL 活性被哺乳动物 MAGL 的特异性抑制剂 JZL184 和 MJN110 抑制。据我们所知，这些发现代表了 MAGL 无脊椎动物形式的首次表征，并表明 HirMAGL 表现出许多与负责 2-AG 代谢的哺乳动物 MAGL 相同的特性。
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