
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、通常探讨成果
01.内皮受损细胞的S-巯基化绘制
这篇文章相比了3组联接合格品,自动生成了这三个动态数值集。动态数值集1涉及到从无斑块的肠系膜冠状冠状动脉中分发型离的当然植物人内皮神经元和含斑块的颈冠状冠状动脉隔离的当然植物人内皮神经元,致力于知道血液慢性病中是由于半胱氨酸排泄大大减少而变动S-巯基化的靶标;动态数值集2涉及到静置或水射流剪截内热应力下培养出来的人内皮神经元,一般知道内源会产生的H2Sn 的最终目标;动态数值集3将内皮神经元放于剪截内热应力下为大大减少 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达方法,用有机溶剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002处置,致力于快速精确可被外源增加H2Sn呈现的半胱氨酸残基。在所有的3个动态数值汇集,各有184个普遍球蛋白被CSE衍生物的 H 2 S n 或外源使用的 H 2 S n 施放供体呈现,总体性同样回文序列提示 ,带负电荷量的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸相对相似,很是在−1、−2、−3和+1的位置(图1)。
图1. 内皮内部S -巯基化绘制组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源整合素是被角度S-巯基化的球蛋白
对其他3最大数据集的巯基化核核蛋白质实行丰度分折,确立了两个主耍的 H 2 S n靶向药物核核蛋白质簇(即转型素介导的网络预警传递和糖酵解)。基因遗传集丰度评分率图也鉴定会了转型素人体内部单单从表面相互之间能力的核核蛋白质,评分率很高的是转型素。进的一步分折察觉,转型素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化阶段较高,在转型素β1和β3中检查到数个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微可是否认在静止具体条件下提升的内皮人体内部或无斑块内皮人体内部处出现高平行的S-巯基化,而在截取视频热应力下的人体内部或具有斑块备样中近乎齐全失掉网络预警(图2)。
图2 内皮β3资源共享素S-巯基化的多维分析设计(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3数据整理素的S-巯基化直接决定了碳原子内二硫键、数据整理素的廷伸和功效
β3兼容合并素内的S-巯基半胱氨酸残基市场定位于肿瘤细胞外“含有半胱氨酸”或I-EGF(兼容合并素-表面层发展成分)样节构的域3和4(Cys529、532、534、593、601),及缓解配体判断力的杂交育种节构的域(Cys39、42、49、52),这3个节构的域都一般包括影响β3兼容合并素移动信号减弱的二硫键。质谱报告单取决于,H2Sn 存在的下,Cys39、42、49、52及593有丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601变动,取决于在 H 2 S n 将使β3兼容合并素的构象和作用情况变换(图3)。
图3 S-巯基化对β3转型素滋养的作用 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3组合素利用RhoA依赖症工作机制要保持内皮神经细胞的机械化转导力
β3合并素构象的增加会干扰内皮血受损血细胞对血液游动量的动流体力学敏感的反响,如内皮血受损血细胞在血液游动量导向上的自己排列顺序。逐渐一个脚印分析出现了S-巯基化对β3合并素-Gα13-RhoA轴的干扰,为了β3合并素与Gα13的融入与RhoA的能够治理和改善相关联,而RhoA的能够治理和改善我们对机诫感知和异常游动的血受损血细胞资产重组是必切不可少的(图4)。
图4 CSE丢失和硫化橡胶橡胶氢关于的磺胺硫化橡胶橡胶合物补点体制皮细胞膜RhoA (ras同源家族网组员A)促活和机械性感知的反应
05.β3转型素S-巯基化上下调整出血诱导型的动静脉舒张和血压偏高
自动化感受到和自动化转导的疵点造成静脉舒张损毁。敲除CSE的内皮受损细胞核呈现流血液帮助的静脉增大性思维障碍性,这与β1或β3结合素恰恰能阻隔滞后效应相拟,凭借给药SG1002会有效还原小鼠肠系膜冠脉静脉脆弱性。现在来,作著测试了 H 2 S n移除氧化物MSM对12名内皮性能思维障碍性糖尿病患者血液帮助的静脉增大性的危害。在收到MSM的受试者中,血液帮助的增大性看不出加强,MSM研究的 H 2 S n靶向疗法β3结合素的程度凭借监测数据其在反复受损细胞核中的S-巯基化赢得声明(图5)。
图5 添加加硫氢对人的身体血液分析的血栓舒张的损害
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、拜谱工作小结
在这项研究中,作者通过S-巯基化呈现组学,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!
参考资料文献综述: 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