
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、具体探究但是
01.内皮神经元的S-巯基化突显
这篇文章更加了几组匹配合格品,生成二维码了二个大参数报告集。大参数报告集1有从无斑块的肠系膜主大动脉中分刘海离的本身植物人内皮人体神经元和含斑块的颈主大动脉剥离 的本身植物人内皮人体神经元,从而明确微血管发病中因半胱氨酸分解有效拉低而影响S-巯基化的靶标;大参数报告集2有静置或文丘里管裁取能力应变下塑造培养的人内皮人体神经元,有希望明确内源生成的H2Sn 的最终目标;大参数报告集3将内皮人体神经元放置裁取能力应变时以有效拉低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)展现,用有机溶剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002工作,从而鉴别可被外源施用H2Sn表达的半胱氨酸残基。在任何3个大参数报告集合,共设186个分类核蛋白被CSE双重性的 H 2 S n 或外源拜谱生物的 H 2 S n 缓解压力供体表达,总体目标一直编码序列屏幕上显示,带负电荷量的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸非常的近乎,比较是在−1、−2、−3和+1地段(图1)。
图1. 内皮神经元S -巯基化遮盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源整合素是被极高S-巯基化的蛋清
对每个3最大数据集的巯基化球血清采取有效解析,判断了3个主要的的 H 2 S n靶向疗法球血清簇(即资源合并素介导的数字走势心脏传导系统和糖酵解)。基因组集有效良好率率图也签别了资源合并素体内部系膜从表面能够 功用的球血清,良好率率极高的是资源合并素。进一歩解析找到,资源合并素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化地步较高,在资源合并素β1和β3中判断到众多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微可是可确认在外部先决条件下塑造培养的内皮体内部系膜和无斑块内皮体内部系膜处发生高的水平的S-巯基化,而在拷贝应力比下的体内部系膜和有效斑块试样中可以说完成损失数字走势(图2)。
图2 内皮β3优化组合素S-巯基化的web3d钻研(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3转型素的S-巯基化决定性了团伙内二硫键、转型素的蔓延和的功能
β3优化素内的S-巯基半胱氨酸残基定位手机于细胞膜外“含有半胱氨酸”或I-EGF(优化素-表种植分子)样型式域3和4(Cys529、532、534、593、601),相应转换配体感染力的杂交种型式域(Cys39、42、49、52),这的两个型式域都含有取决于β3优化素电磁波牵张反射的二硫键。质谱但是证实,H2Sn 存在着下,Cys39、42、49、52及593有点含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,证实在 H 2 S n 会使β3优化素的构象和模块再次发生变幻(图3)。
图3 S-巯基化对β3组合素碱化的印象 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3优化组合素使用RhoA忽略机制化坚持内皮肿瘤细胞的厂家转导力
β3梳理素构象的变动会影向内皮癌神经元对出血量推动结构力学直接影响的发应,如内皮癌神经元在出血量角度上的重复排列方式。进的一步研究分析感觉了S-巯基化对β3梳理素-Gα13-RhoA轴的影向,根据β3梳理素与Gα13的配合与RhoA的减缓作用有观,而RhoA的减缓作用针对于机戒传感器和响应的流的癌神经元合拼是必不能够少的(图4)。
图4 CSE缺损和加硫氢有关系的磺胺加硫合物继续补充体制皮组织细胞RhoA (ras同源一家组成员A)重置和设备调节器的印象
05.β3结合素S-巯基化转换血流量诱发的血液舒张和血压正常
厂家厂光感应和厂家厂转导的异常现象引致血液舒张损害。敲除CSE的内皮内部表演删流介导的血液扩涨心里心里障碍,这与β1或β3资源优化配置素传导反应相像,用给药SG1002可以有效回复小鼠肠系膜冠状动脉血液铭单纯。下面来,著者开展了 H 2 S n发挥氧化物MSM对12名内皮功能性心里心里障碍女性血液介导的血液扩涨的影向。在使用MSM的受试者中,血液介导的扩涨明星多,MSM产生的 H 2 S n靶向治疗β3资源优化配置素的特性用监测系统其在循环法内部中的S-巯基化赢得声明(图5)。
图5 及时补充加硫氢对人的身体血流量引诱的动脉舒张的印象
二、总结
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-巯基化掩盖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、拜谱工作小结
在这项研究中,作者通过S-巯基化淡化组学,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!
可以参考资料: 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