
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、一般探析毕竟
01.内皮组织细胞的S-巯基化淡化
论文有点了3组搭配印刷品,制成了多个资料集。资料集1其中比如从无斑块的肠系膜心血管中分刘海离的绿色人内皮神经血细胞系系和含斑块的颈心血管分离法的绿色人内皮神经血细胞系系,重在肯定心血管传染性疾病中鉴于半胱氨酸消化吸收削减而提升S-巯基化的靶标;资料集2其中比如静置或射流剪接应力比应变下培养计划的人内皮神经血细胞系系,有机会肯定内源生产的H2Sn 的总体性目标;资料集3将内皮神经血细胞系系放置在剪接应力比应变下,以削减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)描述,用有机溶剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002处理,重在区分可被外源发挥H2Sn体现的半胱氨酸残基。在所以3个资料聚焦,共分186个常见的蛋白酶被CSEip产业的 H 2 S n 或外源应运的 H 2 S n 发挥供体体现,总体性完全一致编码序列彰显,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸异常近乎,特别的是在−1、−2、−3和+1地点(图1)。
图1. 内皮神经细胞S -巯基化掩盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.聚合素是被宽度S-巯基化的蛋白酶
对其他3个大概的数据集的巯基化核球蛋白质做好生物带有探讨,设定了二个最主要的 H 2 S n靶向治疗核球蛋白质簇(即构建素介导的电磁波肌肉收缩和糖酵解)。基因组集生物带有良好率图也在线检测了构建素神经元系漆层充分功用的核球蛋白质,良好率非常高的是构建素。进1步探讨察觉,构建素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化情况较高,在构建素β1和β3中在线检测到很多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微效果确认在静态变量先决条件下养成的内皮神经元系或是无斑块内皮神经元系处会存在高的水平的S-巯基化,而在复制粘贴剪切力下的神经元系或是带有斑块试样中基本上可以丢掉电磁波(图2)。
图2 内皮β3资源共享素S-巯基化的可视化管理分析(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3优化组合素的S-巯基化定了碳原子内二硫键、优化组合素的伸延和工作
β3资源优化配置素内的S-巯基半胱氨酸残基固定于受损细胞外“包含了半胱氨酸”或I-EGF(资源优化配置素-皮下组织生张系数)样空间的结构类型域3和4(Cys529、532、534、593、601),相应控制配体亲合力的交配空间的结构类型域(Cys39、42、49、52),这2个空间的结构类型域都包含了决心β3资源优化配置素4g信号传输的二硫键。质谱但是是因为,H2Sn 具有下,Cys39、42、49、52及593有所不为生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调低,是因为在 H 2 S n 或者使β3资源优化配置素的构象和特点产生变化规律(图3)。
图3 S-巯基化对β3资源优化配置素活性的应响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3合并素确认RhoA依赖于制度保持稳定内皮体细胞的自动化设备转导力
β3优化素构象的变动会应响内皮神经元对血液外流扭磁学伤害性的发应,如内皮神经元在血液外流方向上上的再次编排。进一个步骤调查察觉到了S-巯基化对β3优化素-Gα13-RhoA轴的应响,是由于β3优化素与Gα13的相结合与RhoA的压制相关联,而RhoA的压制面对机诫传感器和积极地响应外流的神经元并购重组是必必须少的(图4)。
图4 CSE欠缺和混炼氢一些的磺胺混炼合物补冲对里皮组织RhoA (ras同源大家族团员A)激发和机器感应器的直接影响
05.β3整和素S-巯基化调控血液流量诱导型的血栓舒张和血压偏高
厂家设备制造感应器和厂家设备制造转导的一些缺陷引起冠状动脉血栓舒张损坏。敲除CSE的内皮神经元体现见血液引发的冠状动脉血栓扩展性心里障碍,这与β1或β3整和素阻挡负效应一样,凭借给药SG1002可以效修复小鼠肠系膜冠状动脉冠状动脉血栓强烈性。反驳来,我评估报告格式了 H 2 S n缓解压力化学物质MSM对12名内皮功能表性心里障碍患有血液引发的冠状动脉血栓扩展的印象。在接受了MSM的受试者中,血液引发的扩展强烈加大,MSM衍生物的 H 2 S n靶向药物β3整和素的效率凭借检测其在再循环神经元中的S-巯基化赢得灵魂存在(图5)。
图5 获取塑炼氢对人体肌肉血供诱导性的心血管舒张的引响
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-巯基化装饰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ppt
在这项研究中,作者通过S-巯基化表达组学,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!
关联性论文文献综述: 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