
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、其主要的研究成果
01.内皮生殖细胞的S-巯基化体现
本篇文章比了几组搭配图纸,转化了二个大参数集。大参数集1其中也包括从无斑块的肠系膜大冠状动脉中分头离的纯天然植物人内皮上皮细胞核核核和含斑块的颈大冠状动脉溶合的纯天然植物人内皮上皮细胞核核核,主要是判定淋巴管疫情中鉴于半胱氨酸排泄缩减而改进S-巯基化的靶标;大参数集2其中也包括静置或粘性流体剪接扯力比下培育的人内皮上皮细胞核核核,极可能判定内源带来的H2Sn 的总体性目标;大参数集3将内皮上皮细胞核核核移至剪接扯力比时以缩减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)体现,用稀释剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002补救,主要是正常识别可被外源增加H2Sn表达的半胱氨酸残基。在任何3个大参数一起,公有18七个长见血清被CSE产生的 H 2 S n 或外源软件应用的 H 2 S n 宣泄供体表达,总体性不一回文序列现示,带负带电粒子的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸越来越类似,很大是在−1、−2、−3和+1地点(图1)。
图1. 内皮组织S -巯基化突显组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.优化组合素是被的高度S-巯基化的球蛋白
对一切3数个据集的巯基化核血清质做丰度深入阐述,断定了二个重要的 H 2 S n靶向疗法核血清质簇(即优化组合素介导的4g讯号进行和糖酵解)。表观遗传集丰度打分图也司法鉴定了优化组合素组织上皮上皮细胞膜表明相护用的核血清质,打分很高的是优化组合素。进几步深入阐述知道,优化组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化层面较高,在优化组合素β1和β3中在线检测到多条巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微然而证明在静态式的具体条件下培植的内皮组织上皮上皮细胞膜和无斑块内皮组织上皮上皮细胞膜处存在的双一流方向的S-巯基化,而在切剪应力应变下的组织上皮上皮细胞膜和包含有斑块样品英文中近乎是完全没有4g讯号(图2)。
图2 内皮β3资源共享素S-巯基化的可视化分析研究探讨(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3兼容合并素的S-巯基化直接决定了分子结构内二硫键、兼容合并素的蔓延和功能模块
β3兼容合并素内的S-巯基半胱氨酸残基导航定位于肿瘤细胞外“含有半胱氨酸”或I-EGF(兼容合并素-表面层生张指数公式)样构成设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),同时控制配体吸引力的改良品种构成设计域(Cys39、42、49、52),这5个构成设计域都包涵确定β3兼容合并素数据信息减压反射的二硫键。质谱报告单显示,H2Sn 具备下,Cys39、42、49、52及593有一定的聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601上涨,显示在 H 2 S n 可能使β3兼容合并素的构象和的功能发生改变(图3)。
图3 S-巯基化对β3转型素纯化的损害 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3合并素完成RhoA依赖于机理增加内皮細胞的机戒转导力
β3合并素构象的改动会直接影响到内皮肿瘤生殖神经元对血液流chan能源学多种多样的反應,如内皮肿瘤生殖神经元在血液流chan走向上的立即排列顺序。进第一步探析出现 了S-巯基化对β3合并素-Gα13-RhoA轴的直接影响到,这是由于β3合并素与Gα13的构建与RhoA的减弱相关的英文,而RhoA的减弱而言机械装备感应器和死机流chan的肿瘤生殖神经元资产重组是必难以少的(图4)。
图4 CSE丢失和塑炼氢相关的的磺胺塑炼合物继续补充公开化皮体细胞RhoA (ras同源家簇成員A)重置和自动化感知的危害
05.β3融合素S-巯基化调出血成脂的微血管舒张和血压偏高
设备感器和设备转导的疵点使得毛细主动脉舒张受到损伤。敲除CSE的内皮神经细胞膜表演见血液分析的毛细主动脉扩长思维阻碍,这与β1或β3优势互补素中医定律差不多,凭借给药SG1002可以有效复原小鼠肠系膜主动脉毛细主动脉的准确性认识。现在来,编辑考核了 H 2 S n增高有机化合物MSM对12名内皮实用功能思维阻碍提高血液分析的毛细主动脉扩长的关系。在进行MSM的受试者中,血液分析的扩长显著的增高,MSM具象化的 H 2 S n靶向治疗β3优势互补素的业务能力凭借评估其在配置神经细胞膜中的S-巯基化的印证(图5)。
图5 补给硫化橡胶氢对人体内血液引诱的血栓舒张的影响到
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-巯基化掩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、拜谱个人心得体会
在这项研究中,作者通过S-巯基化绘制组学,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!
学习论文资料: 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