
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、主要是研究方案导致
01.内皮细胞膜的S-巯基化绘制
小编相对较了3组搭配试样,提取了这几个动态数值报告资料集。动态数值报告资料集1包含从无斑块的肠系膜动脉血管中分刘海离的先天人内皮神经元核和含斑块的颈动脉血管分开的先天人内皮神经元核,我委判定动脉血管疾患中因半胱氨酸形成减小而变S-巯基化的靶标;动态数值报告资料集2包含静置或粘性流体剪接承载力下培植的人内皮神经元核,已成定局判定内源形成的H2Sn 的目标值;动态数值报告资料集3将内皮神经元核放至剪接承载力时以减小 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表述,用高沸点溶剂或控释 H 2 S n 供体SG1002操作,我委正常识别可被外源脱离H2Sn表达的半胱氨酸残基。在拥有3个动态数值报告资料汇聚,有18八个较为常见球蛋白被CSE延伸的 H 2 S n 或外源用途的 H 2 S n 脱离供体表达,整体统一队列彰显,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸十分比较敏感,相当是在−1、−2、−3和+1地址(图1)。
图1. 内皮内部S -巯基化绘制组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.聚合素是被位置S-巯基化的核蛋白
对一切3数量据集的巯基化蛋清来进行生物内含分享,确保了很多个关键的 H 2 S n靶点蛋清簇(即组合素介导的无线电磁波肌肉收缩和糖酵解)。基因遗传集生物内含总良好率图也评定了组合素癌受损生殖细胞核外表间接影响的蛋清,总良好率最低的是组合素。进第一步分享感觉,组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化平行较高,在组合素β1和β3中监测到很多个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微结杲灵魂来源于在静态数据要求下陪养的内皮癌受损生殖细胞核各种无斑块内皮癌受损生殖细胞核处来源于高平行的S-巯基化,而在截段扯力下的癌受损生殖细胞核各种内含斑块备样中近乎非常流失无线电磁波(图2)。
图2 内皮β3梳理素S-巯基化的可视化管理科学研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3推进素的S-巯基化决心了原子核内二硫键、推进素的延升和基本功能
β3整理素内的S-巯基半胱氨酸残基市场定位于细胞膜外“比较丰富半胱氨酸”或I-EGF(整理素-表面层发芽指数)样机构设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),各种调结配体感染力的混种机构设计域(Cys39、42、49、52),这三个机构设计域都包括关键β3整理素4g信号减弱的二硫键。质谱导致取决于,H2Sn 会出现下,Cys39、42、49、52及593为政者丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下跌,取决于在 H 2 S n 有机会使β3整理素的构象和实用功能形成变化规律(图3)。
图3 S-巯基化对β3转型素产甲烷的影向 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3优势互补素完成RhoA根据制度化增加内皮肿瘤细胞的设备转导力
β3数据优化素构象的改变了会决定内皮体细胞核核对血液流量牵引磁学刺激作用的不良反应,如内皮体细胞核核在血液流量方法上的之后排列顺序。进每一步科研感觉了S-巯基化对β3数据优化素-Gα13-RhoA轴的决定,会因为β3数据优化素与Gα13的紧密结合与RhoA的阻止管于,而RhoA的阻止对於机器调节器和为了响应纯净水的体细胞核核资产重组是必必须少的(图4)。
图4 CSE缺位和混炼氢关联的磺胺混炼合物补足队内皮细胞核RhoA (ras同源家族式员工A)激活码和机感知的后果
05.β3构建素S-巯基化转换出血引诱的血管壁舒张和血压正常
物理理智和物理转导的异常现象从而导致血液舒张受到损坏。敲除CSE的内皮细胞膜核突出表现大出血液引诱的血液扩涨阻碍物,这与β1或β3聚合素阻绝不确定性相近,按照给药SG1002可以有效完全恢复小鼠肠系膜血液血液脆弱性。接下去来,编辑开展了 H 2 S n挥发释放类化合物MSM对12名内皮功能模块阻碍物病人血液引诱的血液扩涨的导致。在接受了MSM的受试者中,血液引诱的扩涨严重多,MSM产生的 H 2 S n靶点β3聚合素的技能按照监测网其在循坏细胞膜核中的S-巯基化的证明(图5)。
图5 补充维生素塑炼氢对机体血液流量诱惑的静脉舒张的应响
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-巯基化遮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、拜谱个人心得体会
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!
参考价值论文资料: 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