
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、一般深入分析最后
01.内皮受损细胞的S-巯基化淡化
本论文比了二组搭配印刷品,形成了6个大概的数剧现示集。数剧现示集1涵盖从无斑块的肠系膜冠状大动脉中分发型离的当然人内皮肿瘤神经组织生殖细胞和含斑块的颈冠状大动脉脱离的当然人内皮肿瘤神经组织生殖细胞,目的在于选择动静脉肠道疾病中因半胱氨酸引起大大减少而变S-巯基化的靶标;数剧现示集2涵盖静置或气固两相流裁切扯力下致力于的人内皮肿瘤神经组织生殖细胞,极可能选择内源引起的H2Sn 的最终目标;数剧现示集3将内皮肿瘤神经组织生殖细胞处于裁切扯力下,以大大减少 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)传达,用相转移催化剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002加工,目的在于面部识别可被外源增加H2Sn表达的半胱氨酸残基。在几乎所有3个大概的数剧现示分布,共计186个普遍核蛋白被CSE研究的 H 2 S n 或外源软件应用的 H 2 S n 挥发释放供体表达,整体来说一直编码序列现示,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸相对近乎,特点是在−1、−2、−3和+1地方(图1)。
图1. 内皮肿瘤细胞S -巯基化呈现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.推进素是被的高度S-巯基化的蛋白酶
对所以3数目据集的巯基化核蛋白质酶做好含浅析,判定了1个主耍的 H 2 S n靶向药物核蛋白质酶簇(即推进素介导的预警传导电流和糖酵解)。dna集含良好率图也鉴定结论了推进素肿瘤上皮神经元表面层能够 用途的核蛋白质酶,良好率最高的的是推进素。进一次浅析发现,推进素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化数量较高,在推进素β1和β3中在线检测到很多个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微然而核实在静态变量条件下教育培养的内皮肿瘤上皮神经元还有无斑块内皮肿瘤上皮神经元处存有高含量的S-巯基化,而在裁切压力下的肿瘤上皮神经元还有含斑块试品中基本上完成抛弃预警(图2)。
图2 内皮β3合并素S-巯基化的多维分析探析(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3兼容合并素的S-巯基化决定了了分子结构内二硫键、兼容合并素的覆盖和系统
β3聚合素内的S-巯基半胱氨酸残基固定于组织细胞外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(聚合素-表面层生长的因素)样构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),相应调结配体亲和的交配构造域(Cys39、42、49、52),这3个构造域都包含了打算β3聚合素数据传递的二硫键。质谱数据认为,H2Sn 的存在下,Cys39、42、49、52及593甚微含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下降,认为在 H 2 S n 很有可能使β3聚合素的构象和作用进行的变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3组合素产甲烷的反应 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3兼容合并素完成RhoA信任机制化要保持内皮细胞核的机械厂转导力
β3组合素构象的发生变化会影向内皮癌受损细胞核对血液流干劲学刺击的不良反应,如内皮癌受损细胞核在血液流朝向上的重拾顺序排列。进一大步学习发觉了S-巯基化对β3组合素-Gα13-RhoA轴的影向,为了β3组合素与Gα13的组合与RhoA的抑制作用作用密切相关,而RhoA的抑制作用作用在机械设备传感器和运行流的癌受损细胞核并购重组是必没法少的(图4)。
图4 CSE异常和硫化橡胶橡胶氢相关的磺胺硫化橡胶橡胶合物填补对里皮癌细胞RhoA (ras同源大家族成员介绍A)激发和机器调节器的后果
05.β3整和素S-巯基化缓解血液流动成脂的血栓舒张和血压高
机械设备制造化磁感应和机械设备制造化转导的缺陷报告引发淋巴管舒张磨损。敲除CSE的内皮神经元核表演阴道流血液引诱的淋巴管扭转问题物,这与β1或β3转型素阻挡定律类似的,经由给药SG1002还有效恢复正常小鼠肠系膜大动脉淋巴管灵敏性。收起来,创作者评价了 H 2 S n加入有机物MSM对12名内皮特点问题物自身血液引诱的淋巴管扭转的的影响。在接手MSM的受试者中,血液引诱的扭转很深加入,MSM随之出现的 H 2 S n靶向疗法β3转型素的力量经由监测技术其在不断循环神经元核中的S-巯基化得到了核实(图5)。
图5 补充营养混炼氢对女性身体血液流动促进的血官舒张的关系
二、个人总结
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-巯基化突显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!
参考资料论文资料: 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