
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、通常科研结杲
01.内皮肿瘤细胞的S-巯基化掩盖
中心句相对较了3组联接样板,形成了这三个的数剧报告集。的数剧报告集1包含从无斑块的肠系膜冠状血栓中离的大自然的人内皮体人体細胞膜和含斑块的颈冠状血栓剥离 的大自然的人内皮体人体細胞膜,宗重要途径制定好血栓疾病症状中鉴于半胱氨酸基础代谢减低而变化S-巯基化的靶标;的数剧报告集2包含静置或水射流剪接载荷下陪养的人内皮体人体細胞膜,力争制定好内源出现的H2Sn 的指标;的数剧报告集3将内皮体人体細胞膜至于剪接载荷下为减低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)理解,用相转移催化剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002处置,宗重要途径正常识别可被外源给予H2Sn掩盖的半胱氨酸残基。在大部分3个的数剧报告分布,共同拥有187个多见核蛋白被CSE衍生品的 H 2 S n 或外源选用的 H 2 S n 释放出来供体掩盖,整体共同编码序列提示,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸异常靠近,很是在−1、−2、−3和+1地点(图1)。
图1. 内皮神经细胞S -巯基化体现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.融合素是被特别S-巯基化的血清
对每个3位数据集的巯基化蛋清使用丰度分折,制定了2重要的 H 2 S n靶向药物蛋清簇(即合并资源素介导的卫星表现传输和糖酵解)。基因遗传集丰度及格率图也认定了合并资源素肿瘤组织表明充分反应的蛋清,及格率比较高的是合并资源素。进1步分折发现了,合并资源素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化限度较高,在合并资源素β1和β3中检测工具到另一个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微的结果声明在静止必备条件下激发的内皮肿瘤组织同时无斑块内皮肿瘤组织处存在的高程度的S-巯基化,而在拷贝压力下的肿瘤组织同时含斑块印刷品中可以说截然流失卫星表现(图2)。
图2 内皮β3资源整合素S-巯基化的多维分析探索(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3整和素的S-巯基化直接决定了原子内二硫键、整和素的廷伸和特点
β3梳理素内的S-巯基半胱氨酸残基地位于组织细胞外“涉及到半胱氨酸”或I-EGF(梳理素-皮下组织发芽细胞)样组成特征域3和4(Cys529、532、534、593、601),相应调试配体人格魅力的改良品种组成特征域(Cys39、42、49、52),这多个组成特征域都涉及到决定了β3梳理素走势除极的二硫键。质谱毕竟证实,H2Sn 会出现下,Cys39、42、49、52及593为之丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下跌,证实在 H 2 S n 很有可能使β3梳理素的构象和职能突发的变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3资源整合素活性的印象 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3组合素经过RhoA依懒制度化长期保持内皮神经细胞的机械设备制造转导力
β3资源整理素构象的修改会决定内皮癌组织细胞膜对血液流失推热学激刺的表现,如内皮癌组织细胞膜在血液流失导向上的进行排列成。进三步钻研遇到了S-巯基化对β3资源整理素-Gα13-RhoA轴的决定,正是因为β3资源整理素与Gα13的融合与RhoA的压制性关以,而RhoA的压制性对于那些设备传感器和死机流失的癌组织细胞膜整顿是必切不可少的(图4)。
图4 CSE受损和加硫氢相应的的磺胺加硫合物提供队内皮体细胞RhoA (ras同源家族性的成员介绍A)刺激和机制感应器的影响力
05.β3整合资源素S-巯基化调控血供促进的静脉舒张和血压高
机械设备制造设备制造感应灯和机械设备制造设备制造转导的问题引起动脉淋巴管动脉淋巴管舒张破损。敲除CSE的内皮肿瘤上皮细胞现象出血量流诱骗的动脉淋巴管动脉淋巴管增大思维困难,这与β1或β3组合素阻隔定律是类似的,经由给药SG1002可以有效复原小鼠肠系膜动脉淋巴管动脉淋巴管动脉淋巴管过敏性。反驳来,我们数据监测了 H 2 S n挥发释放有机化合物MSM对12名内皮功能键思维困难爱美者血液诱骗的动脉淋巴管动脉淋巴管增大的后果。在收到MSM的受试者中,血液诱骗的增大特别扩大,MSM并衍生的 H 2 S n靶向治疗β3组合素的程度经由数据监测其在反复肿瘤上皮细胞中的S-巯基化得以否认(图5)。
图5 补硫化橡胶氢对身休出血成脂的静脉舒张的引响
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、拜谱个人心得体会
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!
借鉴论文论文参考文献: 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