
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、主要的实验结局
01.内皮组织细胞的S-巯基化绘制
文章十分了3组联接图纸,转成了这三个大概的数值源集。数值源集1包扩从无斑块的肠系膜主动脉动脉血管中分头离的纯具有人内皮血组织神经元和含斑块的颈主动脉动脉血管分离出来的纯具有人内皮血组织神经元,有何意义确立动脉血管肠道疾病中随着半胱氨酸排泄削减而优化S-巯基化的靶标;数值源集2包扩静置或气流裁取压力应变下教育培养的人内皮血组织神经元,还有机会确立内源出现的H2Sn 的关键;数值源集3将内皮血组织神经元居于裁取压力应变时以削减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)呈现,用高沸点溶剂或控释 H 2 S n 供体SG1002处理,有何意义识别图片可被外源施用H2Sn体现的半胱氨酸残基。在很多3个大概的数值源集结,共得18八个种类血清被CSE衍生产品的 H 2 S n 或外源应用的 H 2 S n 保持供体体现,总体布局高度编码序列提示,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸很比较敏感,尤其是是在−1、−2、−3和+1位子(图1)。
图1. 内皮组织细胞S -巯基化掩盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.推进素是被超高S-巯基化的蛋清
对拥有3数个据集的巯基化淀粉酶做丰度数据定量分析,确认了4个具体的 H 2 S n靶点淀粉酶簇(即转型素介导的卫星手机信号牵张反射和糖酵解)。基因遗传集丰度及格率图也测试了转型素生殖癌受损内部面互为做用的淀粉酶,及格率最多的是转型素。进一个步骤数据定量分析发展,转型素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化因素较高,在转型素β1和β3中测试到许多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最后验证在冗余的条件下培养出来的内皮生殖癌受损内部甚至无斑块内皮生殖癌受损内部处来源于高含量的S-巯基化,而在、剪切热应力下的生殖癌受损内部甚至含带斑块原辅料中近乎压根丧失了卫星手机信号(图2)。
图2 内皮β3资源优化配置素S-巯基化的可视化分析研究分析(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3聚合素的S-巯基化影响了分子结构内二硫键、聚合素的伸延和模块
β3资源共享素内的S-巯基半胱氨酸残基确定于肿瘤细胞外“饱含半胱氨酸”或I-EGF(资源共享素-皮层繁殖要素)样设备构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),或是调高配体判断力的混种杂交设备构造域(Cys39、42、49、52),这俩个设备构造域都包涵来决定β3资源共享素信号灯传导电流的二硫键。质谱报告单反映出,H2Sn 长期存在下,Cys39、42、49、52及593有丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下降,反映出在 H 2 S n 或者使β3资源共享素的构象和功能键产生变换(图3)。
图3 S-巯基化对β3优化组合素碱化的关系 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3优化组合素凭借RhoA忽略体系确保内皮体细胞的机械设备制造转导力
β3优化组合素构象的变动会后果到内皮神经肿瘤内部对血液能源学多种多样的体现,如内皮神经肿瘤内部在血液方向上上的再一次排列方式。进1步探讨出现了S-巯基化对β3优化组合素-Gα13-RhoA轴的后果到,而是β3优化组合素与Gα13的通过与RhoA的压制相关联,而RhoA的压制相对于机械制造感知和没有响应传递的神经肿瘤内部资产重组是必不行少的(图4)。
图4 CSE缺乏和混炼氢各种相关的磺胺混炼合物摄入体制皮血细胞RhoA (ras同源氏族会员A)更改密码和机制传感器的危害
05.β3融合素S-巯基化调接出血诱发的心血管舒张和血压值
机诫感应器和机诫转导的问题引致动脉动静脉静脉舒张坏损。敲除CSE的内皮受损细胞核展示阴道流血液流动引诱的动脉动静脉静脉增大期阻碍,这与β1或β3资源资源共享素传导反应类似的,用给药SG1002可以有效康复小鼠肠系膜动脉动静脉动脉动静脉静脉铭物质性。收起来,做者评估报告格式了 H 2 S n宣泄氧化物MSM对12名内皮模块阻碍糖尿病患者血液流动引诱的动脉动静脉静脉增大期的作用。在确认MSM的受试者中,血液流动引诱的增大期比较突出增大,MSM诞生的 H 2 S n靶点β3资源资源共享素的功能用监测方案其在再循环受损细胞核中的S-巯基化得到了查证(图5)。
图5 填补塑炼氢对人的身体血液流动引诱的动脉舒张的损害
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-巯基化表达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!
学习文献综述: 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