
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、一般钻研结论
01.内皮神经细胞的S-巯基化呈现
这段话相比了3组连接样机,形成了三种数值统计集。数值统计集1是指从无斑块的肠系膜动脉动脉中离的当然人内皮内部和含斑块的颈动脉动脉剥离的当然人内皮内部,指在确立动脉疾患中因半胱氨酸分解减低而转变S-巯基化的靶标;数值统计集2是指静置或像流体一样截段切面力下训练的人内皮内部,即将确立内源呈现的H2Sn 的对方;数值统计集3将内皮内部处于截段切面力下为减低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达爱,用高沸点溶剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002解决,指在识别图片可被外源施用H2Sn绘制的半胱氨酸残基。在全部的3数目值统计一起,有187个熟悉淀粉酶被CSE发展的 H 2 S n 或外源应该用的 H 2 S n 挥发供体绘制,整体来说高度编码序列表示,带负电荷量的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸非常的比较接近于,十分是在−1、−2、−3和+1定位(图1)。
图1. 内皮内部S -巯基化呈现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.优化素是被长度S-巯基化的蛋白质
对任何3数为据集的巯基化蛋清确立聚集介绍,确立了两个基本的 H 2 S n靶向药物蛋清簇(即组合素介导的警报除极和糖酵解)。表观遗传集聚集优秀率图也鉴定结论了组合素受损内部外表面相互间效应的蛋清,优秀率比较高的是组合素。进1步介绍察觉,组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化技术水平较高,在组合素β1和β3中验测到个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最后确认在静态数据必要条件下培训的内皮受损内部及无斑块内皮受损内部处会出现高技术水平的S-巯基化,而在裁取内应力下的受损内部及有效斑块样机中可以说彻底耗尽警报(图2)。
图2 内皮β3结合素S-巯基化的web3d理论研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3整和素的S-巯基化来决定了团伙内二硫键、整和素的扩宽和基本功能
β3结合素内的S-巯基半胱氨酸残基分析于体细胞外“包函半胱氨酸”或I-EGF(结合素-皮层生长期指数)样空间型式域3和4(Cys529、532、534、593、601),及其调控配体人格魅力的杂交育种空间型式域(Cys39、42、49、52),这一个空间型式域都包函决心β3结合素信息心脏传导系统的二硫键。质谱数据证实,H2Sn 产生下,Cys39、42、49、52及593有着含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下降,证实在 H 2 S n 可以使β3结合素的构象和功用发生的影响(图3)。
图3 S-巯基化对β3融合素滋养的引响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整理素依据RhoA依懒策略长期保持内皮上皮细胞的机械化转导力
β3融合素构象的改变了会的影向内皮组织血上皮细胞对出血动力系统学伤害性的体现,如内皮组织血上皮细胞在出血趋势上的全新排列成。进一部调查感觉了S-巯基化对β3融合素-Gα13-RhoA轴的的影向,如果β3融合素与Gα13的通过与RhoA的治理和改善管于,而RhoA的治理和改善我们对机戒传感器和回复游动的组织血上皮细胞重新组合是必无可少的(图4)。
图4 CSE缺位和塑炼氢有关于的磺胺塑炼合物摄入体制皮体细胞RhoA (ras同源氏族班子成员A)激活开通和机械设备调节器的影晌
05.β3整和素S-巯基化调准血液诱导性的血官舒张和血脂
机光感应和机转导的常见问题造成动静脉舒张磨损。敲除CSE的内皮肿瘤癌细胞特征大量出血液引导的动静脉扩充心理缺陷,这与β1或β3资源整合资源素传导边际效应类似的,在给药SG1002可以效找回小鼠肠系膜冠脉动静脉太敏理性。接算下来来,原作者评诂了 H 2 S n放单质MSM对12名内皮功效心理缺陷患有血液引导的动静脉扩充的损害。在提供MSM的受试者中,血液引导的扩充显然提高,MSM延伸的 H 2 S n靶向治疗β3资源整合资源素的的能力在污染监测其在配置肿瘤癌细胞中的S-巯基化取得灵魂存在(图5)。
图5 填补硫化橡胶氢对人体健康血供引导的动静脉舒张的影响到
二、工作小结
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-巯基化遮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、拜谱工作小结
在这项研究中,作者通过S-巯基化淡化组学,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!
分类文献综述: 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