
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、重要科研的结果
01.内皮受损细胞的S-巯基化修饰语
本篇文章比效了二组搭配图纸,自动生成了这几个统计资料文件源文件集。统计资料文件源文件集1具有从无斑块的肠系膜冠脉中离的大自然冰人内皮肿瘤血癌细胞核和含斑块的颈冠脉拆分的大自然冰人内皮肿瘤血癌细胞核,契机制定动脉重大疾病中是由于半胱氨酸消化吸收减低而改善S-巯基化的靶标;统计资料文件源文件集2具有静置或气体截取压力下养育的人内皮肿瘤血癌细胞核,现已制定内源生产的H2Sn 的的目标;统计资料文件源文件集3将内皮肿瘤血癌细胞核放在截取压力时以减低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)体现,用溶液或缓控 H 2 S n 供体SG1002进行处理,契机区分可被外源保持H2Sn体现的半胱氨酸残基。在全部的3个统计资料文件源文件聚集,共得18九个一般球蛋白被CSE并衍生的 H 2 S n 或外源操作的 H 2 S n 保持供体体现,总体经济一样的字段展示,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸越来越非常接近,专门是在−1、−2、−3和+1具体位置(图1)。
图1. 内皮生殖细胞S -巯基化修饰语组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源共享素是被髙度S-巯基化的蛋清
对一切3数个据集的巯基化蛋清采取聚集讲解,确实了俩首要的 H 2 S n靶向药物蛋清簇(即数据聚合素介导的讯号传输和糖酵解)。基因组集聚集成绩图也鉴定费了数据聚合素组织系表面能共同用的蛋清,成绩最大的是数据聚合素。进一部讲解显示,数据聚合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化层次较高,在数据聚合素β1和β3中判断到好几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微结局确认在动态状况下锻炼的内皮组织系各种无斑块内皮组织系处有着高质量的S-巯基化,而在、剪切载荷下的组织系各种包含有斑块试样中基本上完整放弃讯号(图2)。
图2 内皮β3整理素S-巯基化的多维分析科研(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3融合素的S-巯基化决策了团伙内二硫键、融合素的延长和功能性
β3梳理素内的S-巯基半胱氨酸残基追踪定位于神经细胞外“含高半胱氨酸”或I-EGF(梳理素-皮下组织的生长的因素)样节构域3和4(Cys529、532、534、593、601),同时转换配体判断力的改良品种节构域(Cys39、42、49、52),这这两个节构域都是指打算β3梳理素数据抗扰的二硫键。质谱成果显示,H2Sn 会出现下,Cys39、42、49、52及593有着聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调低,显示在 H 2 S n 有可能使β3梳理素的构象和技能形成变换(图3)。
图3 S-巯基化对β3资源优化配置素活性的影晌 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3转型素按照RhoA根据工作机制确保内皮受损细胞的机械性转导力
β3兼容合并素构象的调整会印象内皮受损组织对出血能源学的刺激的体现,如内皮受损组织在出血目标上的再排列三。进步科学研究知道了S-巯基化对β3兼容合并素-Gα13-RhoA轴的印象,鉴于β3兼容合并素与Gα13的依照与RhoA的仰制光于,而RhoA的仰制针对机感测器和崩溃分子运动的受损组织从组是必不少的(图4)。
图4 CSE低下和塑炼氢相关的的磺胺塑炼合物摄入队内皮神经细胞RhoA (ras同源大家族团员A)缴活和自动化机械感应器的干扰
05.β3资源共享素S-巯基化上下调整血液引诱的动静脉舒张和血压值
机戒传器和机戒转导的问题引发微静脉舒张受破损。敲除CSE的内皮肿瘤受损细胞表达出血量流成脂的微静脉扩展心理障碍性,这与β1或β3优势互补素中医边际效应似的,采用给药SG1002还有效治愈小鼠肠系膜主动脉微静脉敏感度高认识性。下面来,写作者评估方法了 H 2 S n放出无机化合物MSM对12名内皮实用功能心理障碍性病患血液流动成脂的微静脉扩展的引响。在展开MSM的受试者中,血液流动成脂的扩展很深曾加,MSMip产业的 H 2 S n靶向药物β3优势互补素的力量采用监控其在巡环肿瘤受损细胞中的S-巯基化有声明(图5)。
图5 获取硫化橡胶氢对人体健康血液流动诱导型的动脉血管舒张的影向
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-巯基化掩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!
决定性文献综述: 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