
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、最主要探索报告单
01.内皮上皮细胞的S-巯基化修饰语
本文作者是比较了二组联接仿品,转化了6个大的数值体现集。大的数值体现集1属于从无斑块的肠系膜冠脉中分头离的非人工人内皮生殖体神经生殖细胞和含斑块的颈冠脉拆分的非人工人内皮生殖体神经生殖细胞,广泛宣传认定微血管皮肤疾病中主要是因为半胱氨酸分泌大幅度调低而转换S-巯基化的靶标;大的数值体现集2属于静置或像流体一样切面刚度下培養的人内皮生殖体神经生殖细胞,可能认定内源生成的H2Sn 的计划;大的数值体现集3将内皮生殖体神经生殖细胞置放切面刚度时以大幅度调低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达出,用相转移催化剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002加工,广泛宣传分辨可被外源给予H2Sn突显的半胱氨酸残基。在每个3个大的数值体现集合,共计1815个通常蛋白酶被CSE衍生物的 H 2 S n 或外源利用的 H 2 S n 保持供体突显,总体设计同一队列体现,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸无比介于,格外是在−1、−2、−3和+1地方(图1)。
图1. 内皮血细胞S -巯基化呈现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源共享素是被宽度S-巯基化的蛋白酶
对其它3数为据集的巯基化核蛋白酶酶开展丰度概述,肯定了5个重要的 H 2 S n靶向疗法核蛋白酶酶簇(即资源优化配置素介导的讯号牵张反射和糖酵解)。人类基因集丰度评分图也亲子鉴定了资源优化配置素肿瘤細胞界面相互之间功用的核蛋白酶酶,评分最底的是资源优化配置素。进十步概述察觉到,资源优化配置素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化度较高,在资源优化配置素β1和β3中判断到几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微导致查证在静态数据横向下教育培养的内皮肿瘤細胞与无斑块内皮肿瘤細胞处的存在高横向的S-巯基化,而在拷贝载荷下的肿瘤細胞与含斑块样品管理中可以说完全性损失讯号(图2)。
图2 内皮β3推进素S-巯基化的可视化数据理论研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3梳理素的S-巯基化取决于了团伙内二硫键、梳理素的扩宽和基本功能
β3转型素内的S-巯基半胱氨酸残基追踪定位于内部外“比较丰富半胱氨酸”或I-EGF(转型素-表面层生長系数)样设备构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),或是自动调节配体人格魅力的杂交育种设备构造域(Cys39、42、49、52),这两人设备构造域都包函取决于β3转型素移动信号电荷转移的二硫键。质谱最终结果呈现,H2Sn 会存在下,Cys39、42、49、52及593为之丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下跌,呈现在 H 2 S n 很有可能使β3转型素的构象和技能出现发生改变(图3)。
图3 S-巯基化对β3聚合素碱化的不良影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3优化组合素利用RhoA信任机理保持良好内皮人体细胞的机械装备转导力
β3组合素构象的转换会应响内皮受损肿瘤内部对血液趋势学热血的作用,如内皮受损肿瘤内部在血液方位上的再一次排列方式。进一步推动一个脚印研发遇到了S-巯基化对β3组合素-Gα13-RhoA轴的应响,而且β3组合素与Gα13的结合实际与RhoA的控制有关于,而RhoA的控制相对于机械设备制造调节器和卡死还是流动性的受损肿瘤内部并购重组是必不可以少的(图4)。
图4 CSE不全和加硫氢相关联的磺胺加硫合物继续补充体制皮生殖细胞RhoA (ras同源宗族成员国A)更改密码和机械制造感应器的会影响
05.β3优势互补素S-巯基化自动调节出血促进的静脉舒张和血压高
机制感器和机制转导的瑕疵产生毛细血液舒张受到损害。敲除CSE的内皮神经神经细胞表面导致出血液成脂的毛细血液发展困难,这与β1或β3优化组合素传导相互作用相近,按照给药SG1002可以效恢复过来小鼠肠系膜主动脉毛细血液强烈性。收起来,写作者评估方法了 H 2 S n挥发有机化合物MSM对12名内皮职能困难自身血液成脂的毛细血液发展的会影响。在做MSM的受试者中,血液成脂的发展明显的增强,MSM研究的 H 2 S n靶向疗法β3优化组合素的能力素质按照污染监测其在再循环神经神经细胞中的S-巯基化得到了断定(图5)。
图5 补充营养混炼氢对人血流量引诱的动脉舒张的影响到
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、拜谱总结
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!
考虑文章: 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