
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、注意实验没想到
01.内皮上皮细胞的S-巯基化遮盖
下面相比了二组搭配土样,合成了三大数值统计集。数值统计集1涉及从无斑块的肠系膜主主动脉中离的具有的人内皮血癌组织膜和含斑块的颈主主动脉破乳的具有的人内皮血癌组织膜,致力于确保毛细血管急病中根据半胱氨酸新陈代谢减轻而改进S-巯基化的靶标;数值统计集2涉及静置或文丘里管分割热能力下养育的人内皮血癌组织膜,现已确保内源生产的H2Sn 的学习目标;数值统计集3将内皮血癌组织膜放置在分割热能力下,以减轻 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)形容,用容剂或控释 H 2 S n 供体SG1002操作,致力于辨认可被外源加入的H2Sn呈现的半胱氨酸残基。在全部的3数量值统计聚焦,公有18八个种类蛋白质被CSEip产业的 H 2 S n 或外源软件的 H 2 S n 施放供体呈现,整体一样的队列凸显,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸极为亲近,特点是在−1、−2、−3和+1地段(图1)。
图1. 内皮神经元S -巯基化遮盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.整理素是被位置S-巯基化的蛋白质
对大部分3个大概的数据集的巯基化淀粉酶来进行生物生物富集分折,明确了4个一般的 H 2 S n靶点淀粉酶簇(即构建素介导的卫星警报传输和糖酵解)。基因组集生物生物富集拿分率图也鉴定会了构建素神经内部核外观相互间效用的淀粉酶,拿分率最快的是构建素。进每一步分折发现,构建素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化数量较高,在构建素β1和β3中检验到各个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微然而得知在静态数据情况下陪养的内皮神经内部核包括无斑块内皮神经内部核处来源于高水平运动员面的S-巯基化,而在分割压力下的神经内部核包括有效斑块合格品中近乎完成丢掉卫星警报(图2)。
图2 内皮β3构建素S-巯基化的可视化分析探讨(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3资源共享素的S-巯基化判断了原子核内二硫键、资源共享素的连通和用途
β3聚合素内的S-巯基半胱氨酸残基定位手机于癌细胞外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(聚合素-表皮层的生长要素)样型式设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),与改善配体柔软性的杂交种型式设计域(Cys39、42、49、52),这5个型式设计域都蕴含打算β3聚合素信号灯进行的二硫键。质谱最后反映,H2Sn 产生下,Cys39、42、49、52及593有着生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601上涨,反映在 H 2 S n 可能使β3聚合素的构象和性能时有发生的变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3结合素产甲烷的引响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整和素使用RhoA依靠制度保持稳定内皮受损细胞的机器转导力
β3聚合资源素构象的转换会引响内皮癌受损癌细胞对血液分子运动动能学兴奋的不起作用,如内皮癌受损癌细胞在血液分子运动方法上的如何对齐。进一歩钻研找到了S-巯基化对β3聚合资源素-Gα13-RhoA轴的引响,可能β3聚合资源素与Gα13的结合起来与RhoA的可调节关以,而RhoA的可调节谈谈机械厂感应器和响应的分子运动的癌受损癌细胞整体上市是必没法少的(图4)。
图4 CSE缺少和混炼橡胶氢有关的的磺胺混炼橡胶合物补充营养队内皮组织细胞RhoA (ras同源家庭会员A)激活卡和机戒感测器的危害
05.β3转型素S-巯基化转换血供诱导性的毛细血管舒张和高血压
自动化磁感应和自动化转导的缺点形成毛细血官舒张退化。敲除CSE的内皮血细胞膜现象内出血液流动诱惑的毛细血官扭转问题物,这与β1或β3构建素恰恰能阻隔因素一样,确认给药SG1002有无效恢复如初小鼠肠系膜主动脉毛细血官敏锐性。接下去来,创作者估评了 H 2 S n放出氧化物MSM对12名内皮功效问题物患儿血液流动诱惑的毛细血官扭转的损害。在接纳MSM的受试者中,血液流动诱惑的扭转看不出上升,MSM发展的 H 2 S n靶向疗法β3构建素的效率确认监测系统其在巡环血细胞膜中的S-巯基化能够查证(图5)。
图5 补硫化橡胶氢对人体细胞血液流动帮助的毛细血管舒张的影晌
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、拜谱个人总结
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!
符合期刊论文: 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