
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、主耍的研究报告
01.内皮细胞核的S-巯基化绘制
这篇相对了几组搭配样品英文,转化成了二个统计参数显现集。统计参数显现集1以及从无斑块的肠系膜冠状动脉血栓中分头离的先天人内皮神经元和含斑块的颈冠状动脉血栓分離的先天人内皮神经元,指在确保血栓病毒中可能半胱氨酸新陈代谢降而改动S-巯基化的靶标;统计参数显现集2以及静置或气体削切刚度下培育的人内皮神经元,力争确保内源生成的H2Sn 的任务;统计参数显现集3将内皮神经元移至削切刚度时以降 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达方式,用石油醚或缓凝 H 2 S n 供体SG1002补救,指在辨识可被外源移除H2Sn淡化的半胱氨酸残基。在几乎所有3个统计参数显现多,共计183个比较普遍蛋白酶被CSE并衍生的 H 2 S n 或外源应用的 H 2 S n 移除供体淡化,基本一致性队列显现,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸是非常介于,特殊是在−1、−2、−3和+1座位(图1)。
图1. 内皮神经细胞S -巯基化突显组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.整理素是被极高S-巯基化的核蛋白
对任何3位数据集的巯基化蛋清质完成生物含有定性研究分析,选定了2主耍的 H 2 S n靶向疗法蛋清质簇(即整理素介导的数据减压反射和糖酵解)。什么是基因集生物含有良好率图也签别了整理素上皮生殖体细胞系外表面主动用的蛋清质,良好率最高的的是整理素。进一次定性研究分析看到,整理素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化因素较高,在整理素β1和β3中检测工具到众多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微结果显示确认在空态状态下陪养的内皮上皮生殖体细胞系并且无斑块内皮上皮生殖体细胞系处都存在高端方向的S-巯基化,而在截取视频地应力下的上皮生殖体细胞系并且含有斑块供试品中近乎完成流失数据(图2)。
图2 内皮β3优势互补素S-巯基化的可视化管理论述(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3优化素的S-巯基化考虑了氧分子内二硫键、优化素的延申和效果
β3优化素内的S-巯基半胱氨酸残基位置定位于细胞核外“丰富半胱氨酸”或I-EGF(优化素-皮下组织的的生长指数公式)样构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),还有缓解配体责任心的杂交育种构造域(Cys39、42、49、52),这5个构造域都分为确定β3优化素4g信号传导电流的二硫键。质谱数据表面,H2Sn 有着下,Cys39、42、49、52及593有一些丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下跌,表面在 H 2 S n 很有可能使β3优化素的构象和效果突发转变 (图3)。
图3 S-巯基化对β3构建素产甲烷的导致 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3组合素经由RhoA依靠体制要保持内皮受损细胞的机制转导力
β3优化组合素构象的调整会会影响力内皮細胞对血液牵引热学刺激到的反响,如内皮細胞在血液角度上的自己编排。进一大步探讨得知了S-巯基化对β3优化组合素-Gα13-RhoA轴的会影响力,这是由于β3优化组合素与Gα13的整合与RhoA的阻止密切相关,而RhoA的阻止相对 机械设备感测器和反应传播的細胞重新组合是必切勿少的(图4)。
图4 CSE低下和加硫橡胶氢关于的磺胺加硫橡胶合物補充对外皮神经元RhoA (ras同源族氏班子A)系统激活和机器感测器的干扰
05.β3整理素S-巯基化调血供成脂的毛细血管舒张和血压正常
机诫化磁感应和机诫化转导的异常现象会造成静脉舒张破环。敲除CSE的内皮生殖神经元表演见血供诱骗的静脉扭转问题物,这与β1或β3组合素阻绝定律相仿,凭借给药SG1002还有效恢复过来小鼠肠系膜冠脉静脉太敏感度高认识。现在来,编辑考核了 H 2 S n缓解压力单质MSM对12名内皮效果问题物我们血供诱骗的静脉扭转的危害。在接收MSM的受试者中,血供诱骗的扭转清晰加入,MSM衍生品的 H 2 S n靶向疗法β3组合素的特性凭借监测器其在嵌套循环生殖神经元中的S-巯基化能够得到得知(图5)。
图5 摄入混炼氢对人体内血液引导的淋巴管舒张的的影响
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-巯基化绘制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-巯基化体现组学,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!
借鉴文献综述: 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