
蛋白质的翻译后修饰参与调节信号通路和生命活动。其中,基于半胱氨酸上的可逆修饰如谷胱甘肽修饰、亚硝基化修饰、次磺酸修饰等有助于维持细胞氧化还原状态。在血管内皮细胞中,半胱氨酸代谢产生的硫化氢相关化合物(H2Sn )通过半胱氨酸硫化靶蛋白发挥其生物学作用。2021年,德国心血管研究中心Ingrid Fleming团队在 Circulation 上在线发表了题为“Mapping the endothelial cell S-sulfhydrome highlights the crucial role of Integrin sulfhydration in vascular function”,首次描绘了介导血流反应的内皮细胞的 S-巯基化组学 。通过比较健康与疾病组的变化,作者发现血管疾病与内皮细胞蛋白S-巯基化的显著变化有关。口服硫化氢相关的磺胺硫化合物供体可以作为一种治疗方法改善人类血管反应性,突出了干扰这一途径治疗血管疾病的潜力。得益于标记技术的改进,质谱技术可有效鉴定更多的S-巯基化蛋白。
一、最主要科研报告
01.内皮细胞膜的S-巯基化突显
这篇文相对比较了3组匹配仿品,转换成了5数个据报告统计资料统计集。数据报告统计资料统计集1属于从无斑块的肠系膜大主动脉中离的具有人内皮受损血神经人体细胞和含斑块的颈大主动脉分离操作的具有人内皮受损血神经人体细胞,广泛宣传判断好淋巴管疫情中鉴于半胱氨酸代谢率削减而变换S-巯基化的靶标;数据报告统计资料统计集2属于静置或像流体一样裁取压力下塑造培养的人内皮受损血神经人体细胞,现已判断好内源出现的H2Sn 的梦想;数据报告统计资料统计集3将内皮受损血神经人体细胞放入裁取压力下,以削减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)描述,用有机溶剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002操作,广泛宣传设别可被外源施加压力H2Sn体现的半胱氨酸残基。在所以3数个据报告统计资料统计集中点,总共18八个通常蛋清被CSE诞生的 H 2 S n 或外源应该用的 H 2 S n 解放供体体现,综合不一字段显现,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸很取决于,比较是在−1、−2、−3和+1地方(图1)。
图1. 内皮细胞系S -巯基化遮盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源共享素是被髙度S-巯基化的蛋白质
对所有的3数目据集的巯基化核血清质开始丰度浅析,判别了3个关键的 H 2 S n靶点核血清质簇(即优化组合素介导的数据的信号减压反射和糖酵解)。基因遗传集丰度命中率率图也查重了优化组合素内部面上间接帮助的核血清质,命中率率很高的是优化组合素。进一大步浅析发觉,优化组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化数量较高,在优化组合素β1和β3中查重到许多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微结论断定在静止前提条件下锻炼的内皮内部和无斑块内皮内部处存在的高标准的S-巯基化,而在切面内应力下的内部和包含的斑块检样中近乎非常放弃数据的信号(图2)。
图2 内皮β3推进素S-巯基化的交互科学研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3推进素的S-巯基化关键了氧分子内二硫键、推进素的拓展和性能
β3兼容合并素内的S-巯基半胱氨酸残基精准定位于组织细胞外“含有半胱氨酸”或I-EGF(兼容合并素-表皮层种子发芽指数)样设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),与调配体亲和的混种杂交设计域(Cys39、42、49、52),这两位设计域都含有来决定β3兼容合并素讯号减压反射的二硫键。质谱结果显示揭示,H2Sn 长期存在下,Cys39、42、49、52及593有丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下降,揭示在 H 2 S n 应该使β3兼容合并素的构象和功能键发现变迁(图3)。
图3 S-巯基化对β3推进素产甲烷的会影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3兼容合并素利用RhoA信任共识机制始终保持内皮细胞核的机制转导力
β3资源资源兼容合并素构象的变化会直接后果内皮神经内部对血液原因学敏感的发应,如内皮神经内部在血液走向上的直接排列方式。进1步研究方案察觉了S-巯基化对β3资源资源兼容合并素-Gα13-RhoA轴的直接后果,会因为β3资源资源兼容合并素与Gα13的融合与RhoA的治理和改善关于,而RhoA的治理和改善相对机戒调节器和积极响应流失的神经内部并购重组是必难以少的(图4)。
图4 CSE损坏和塑炼橡胶氢关联的磺胺塑炼橡胶合物补给体制皮神经元RhoA (ras同源宗族队员A)重置和物理感应器的不良影响
05.β3转型素S-巯基化调接血流量诱导性的微血管舒张和血压偏高
机制感应器和机制转导的不足以至于主动脉舒张损坏。敲除CSE的内皮内部成绩出血量流引诱型的主动脉扩涨缺陷,这与β1或β3聚合素恰恰能阻隔调节作用相近,采用给药SG1002有没有效恢愎小鼠肠系膜主动脉主动脉比较敏理智。接下去来,著者评定了 H 2 S n宣泄化学物质MSM对12名内皮系统缺陷病员血液流量引诱型的主动脉扩涨的应响。在承受MSM的受试者中,血液流量引诱型的扩涨很深增添,MSM繁衍的 H 2 S n靶向药物β3聚合素的学习能力采用监测方案其在再循环内部中的S-巯基化能够灵魂存在(图5)。
图5 补足硫化橡胶氢对人出血引诱的毛细血管舒张的影响力
二、个人心得体会
综上所述,作者通过对3对具有明显特征的CSE表达和 H 2 S n产生改变的人内皮细胞样本,采用S-巯基化淡化蛋白质组学方法共检测1591个差异表达的巯基化蛋白和3446个S-巯基化位点,结果强调了S-巯基化翻译后修饰对血管功能调节的重要性,并详细报道了与动脉粥样硬化相关的S-巯基化变化的程度。
三、拜谱个人总结
在这项研究中,作者通过S-巯基化掩盖组学,确定了血管疾病的新型修饰位点,并提出口服 H 2 S n缓释剂对动脉粥样硬化患者的改善作用,具有一定的临床转化能力。拜谱生物全面升级了半胱氨酸修饰蛋白质组学产品,现可提供棕榈酰化、亚硝基化、谷胱甘肽化、次磺酸化、硫巯基化、Total 氧化还原、游离巯基蛋白质组学拜谱生物,欢迎大家咨询!
基准资料: Bibli SI, Hu J, Looso M, et al. Mapping the Endothelial Cell S-Sulfhydrome Highlights the Crucial Role of Integrin Sulfhydration in Vascular Function. Circulation. 2021;143(9):935-948. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.120.051877