
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、重点探析成果
01.内皮神经细胞的S-巯基化体现
文章比效了3组匹配供试品,转换成了五个资料集。资料集1还有从无斑块的肠系膜主动脉血官中分发型离的天然的冰人内皮血神经元和含斑块的颈主动脉血官剥离 的天然的冰人内皮血神经元,我委确认血官常有疾病中是因为半胱氨酸肿瘤细胞膜代谢大大减少而变化S-巯基化的靶标;资料集2还有静置或介质剪接能力下陪养的人内皮血神经元,已成定局确认内源引起的H2Sn 的总体设计目标;资料集3将内皮血神经元放置到剪接能力下为大大减少 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表述,用容剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002补救,我委快速精确可被外源产生H2Sn淡化的半胱氨酸残基。在各种3个资料聚集,一共有18八个常有球蛋白被CSE衍生产品的 H 2 S n 或外源运用的 H 2 S n 脱离供体淡化,总体设计一致性字段展现,带负带电粒子的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸愈来愈类似,十分是在−1、−2、−3和+1具体位置(图1)。
图1. 内皮上皮细胞S -巯基化修饰语组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源共享素是被高强度S-巯基化的核蛋白
对所有的3数量据集的巯基化血清完成丰度阐述,确立了2核心的 H 2 S n靶向治疗血清簇(即推进素介导的手机电磁波减压反射和糖酵解)。DNA集丰度命中率图也技术鉴定了推进素肿瘤肿瘤生殖癌细胞表面层间接意义的血清,命中率高的是推进素。进一点阐述发展,推进素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化因素较高,在推进素β1和β3中测试到2个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微效果验证在静态式的的条件下训练的内皮肿瘤肿瘤生殖癌细胞甚至无斑块内皮肿瘤肿瘤生殖癌细胞处会存在高层次面的S-巯基化,而在分割能力下的肿瘤肿瘤生殖癌细胞甚至包含有斑块打样定制中近乎完成放弃手机电磁波(图2)。
图2 内皮β3融合素S-巯基化的数据可视化的研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3组合素的S-巯基化取决于了原子核内二硫键、组合素的廷伸和工作
β3兼容合并素内的S-巯基半胱氨酸残基位置于細胞外“含盖半胱氨酸”或I-EGF(兼容合并素-表皮层生张指数)样设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),以其缓解配体亲和的混种杂交设计域(Cys39、42、49、52),这几个设计域都含盖绝对β3兼容合并素数字信号心脏传导系统的二硫键。质谱可是反映,H2Sn 有着下,Cys39、42、49、52及593有了丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601上涨,反映在 H 2 S n 将使β3兼容合并素的构象和的功能出现转化(图3)。
图3 S-巯基化对β3资源共享素碱化的关系 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整合资源素使用RhoA依赖感体制保持着内皮组织细胞的机械厂转导力
β3优化素构象的转变会关系内皮血组织组织对出血的热力学性激刺的体现,如内皮血组织组织在出血方法上的继续排顺。进一歩科研找到了S-巯基化对β3优化素-Gα13-RhoA轴的关系,由于β3优化素与Gα13的运用与RhoA的克制关以,而RhoA的克制针对机械厂感知和积极响应的流动的血组织组织整顿是必切不可少的(图4)。
图4 CSE缺损和硫化橡胶橡胶氢涉及的磺胺硫化橡胶橡胶合物继续补充对里皮内部RhoA (ras同源家簇班子成员A)重置和自动化机械感知的干扰
05.β3聚合素S-巯基化调出血分析的动静脉舒张和血压值
机械厂制造感器和机械厂制造转导的缺陷报告致使血栓舒张坏损。敲除CSE的内皮体细胞核展现流血液流动成脂性的血栓扩张期性性性心理障碍,这与β1或β3资源共享素阻隔定律一样,按照给药SG1002会有效恢复工作小鼠肠系膜大动脉血栓强烈性。反驳来,我测试了 H 2 S n尽情释放单质MSM对12名内皮工作性心理障碍用户血液流动成脂性的血栓扩张期性性的作用。在做MSM的受试者中,血液流动成脂性的扩张期性性严重提高,MSM随之出现的 H 2 S n靶向药物β3资源共享素的水平按照监测系统其在间歇体细胞核中的S-巯基化收获可确认(图5)。
图5 补足混炼氢对机体血液帮助的动脉血管舒张的印象
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-巯基化修饰语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
在这项研究中,作者通过S-巯基化修饰语组学,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!
基准资料: 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