
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、主要是研究方案的结果
01.内皮生殖细胞的S-巯基化突显
这篇更加了二组搭配印刷品,形成了4个资料集。资料集1包涵从无斑块的肠系膜主主动脉中分刘海离的自然人内皮細胞和含斑块的颈主主动脉拆分的自然人内皮細胞,有赖于选定血管壁的疾病中致使半胱氨酸分解减低而优化S-巯基化的靶标;资料集2包涵静置或文丘里管分割载荷下提升的人内皮細胞,极可能选定内源会产生的H2Sn 的受众;资料集3将内皮細胞放于分割载荷下,以减低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表答,用萃取剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002办理,有赖于辨别可被外源增加H2Sn体现的半胱氨酸残基。在各种3个资料集中化,一共187个常見球蛋白被CSE双重性的 H 2 S n 或外源利用的 H 2 S n 增加供体体现,总体布局不同回文序列显示信息,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸相当相近,非常是在−1、−2、−3和+1所在位置(图1)。
图1. 内皮生殖细胞S -巯基化表达组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.结合素是被高S-巯基化的核蛋白
对可以说所有3最大数据集的巯基化球核球蛋白选定带有分享,选定了8个重要的 H 2 S n靶向药物球核球蛋白簇(即融合素介导的网络手机信号减弱和糖酵解)。dna集带有算分图也技术鉴定了融合素内部面上充分效用的球核球蛋白,算分最多的是融合素。进步分享得知,融合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化层面较高,在融合素β1和β3中查重到几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微报告单否认在冗余情况下培训的内皮内部各种无斑块内皮内部处现实存在高技术的S-巯基化,而在截取视频载荷下的内部各种带有斑块样品英文中可以说完整失去了网络手机信号(图2)。
图2 内皮β3资源优化配置素S-巯基化的交互研究方案(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3优化组合资源素的S-巯基化关键了原子内二硫键、优化组合资源素的提升和功能模块
β3聚合素内的S-巯基半胱氨酸残基定位功效于血细胞外“含高半胱氨酸”或I-EGF(聚合素-表面生张成分)样机构域3和4(Cys529、532、534、593、601),并且 调节器配体责任心的杂交育种机构域(Cys39、42、49、52),这的两个机构域都涉及决定了β3聚合素手机信号减压反射的二硫键。质谱报告体现了,H2Sn 存在的下,Cys39、42、49、52及593无所生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,体现了在 H 2 S n 能够使β3聚合素的构象和功效发现转变 (图3)。
图3 S-巯基化对β3结合素产甲烷的直接影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整合资源素根据RhoA信任体系提高内皮癌细胞的机械制造转导力
β3聚合素构象的变会影向内皮内部对血液流量原因学刺激作用的现象,如内皮内部在血液流量的方向上的继续排序。进那步研发发掘了S-巯基化对β3聚合素-Gα13-RhoA轴的影向,是由于β3聚合素与Gα13的根据与RhoA的调节有关的,而RhoA的调节对机戒感应器和出现异常传递的内部从组是必切不可少的(图4)。
图4 CSE低下和加硫氢想关的磺胺加硫合物补充维生素队内皮细胞系RhoA (ras同源族氏人员A)提高和自动化设备感测器的关系
05.β3优势互补素S-巯基化调结血供引诱的血液舒张和心律
设备自感应和设备转导的通病引致血官舒张破损。敲除CSE的内皮細胞展示少量出血液促进性的血官增大缺陷,这与β1或β3优化组合素阻隔负效应相拟,顺利可以通过给药SG1002但是有效复原小鼠肠系膜主动脉血官敏感度性。反驳来,诗人分析了 H 2 S n保持单质MSM对12名内皮功能模块缺陷用户血液促进性的血官增大的影晌。在容忍MSM的受试者中,血液促进性的增大凸显增大,MSM衍生产品的 H 2 S n靶点β3优化组合素的本事顺利可以通过监测站其在循环往复細胞中的S-巯基化受到证明(图5)。
图5 补给塑炼氢对体内出血诱导型的淋巴管舒张的作用
二、工作小结
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-巯基化修饰语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、拜谱总结
在这项研究中,作者通过S-巯基化突显组学,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!
参考使用医学文献: 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