
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、常见研究方案但是
01.内皮组织的S-巯基化装饰
下面至关了二组匹配原材料,生产了3数个值集。数值集1包扩从无斑块的肠系膜静脉中分头离的绿色人内皮受损血上皮细胞核和含斑块的颈静脉剥离 的绿色人内皮受损血上皮细胞核,重在制定静脉重大疾病中犹豫半胱氨酸新陈代谢有效缩减而转变S-巯基化的靶标;数值集2包扩静置或粘性流体裁取压力下培训的人内皮受损血上皮细胞核,有机会制定内源行成的H2Sn 的指标;数值集3将内皮受损血上皮细胞核移至裁取压力时以有效缩减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)展示,用溶液或缓控 H 2 S n 供体SG1002处理,重在掌握可被外源增加H2Sn体现的半胱氨酸残基。在其它3数个值汇聚,共分187个常有蛋白酶被CSE并衍生的 H 2 S n 或外源利用的 H 2 S n 挥发供体体现,总体目标一致性字段呈现,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸至关表示,尤其是是在−1、−2、−3和+1座位(图1)。
图1. 内皮组织细胞S -巯基化装饰组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源整合素是被特别S-巯基化的核蛋白
对所有的3总数据集的巯基化蛋清实现聚集了解,决定了6个重点的 H 2 S n靶向药物蛋清簇(即构建素介导的讯号传导电流和糖酵解)。表观遗传集聚集打分图也监定了构建素癌癌细胞膜膜外表面双方用的蛋清,打分至高的是构建素。进的一步了解遇到,构建素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化潜在性较高,在构建素β1和β3中监测到多种巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微結果查证在外部必要条件下塑造的内皮癌癌细胞膜膜、无斑块内皮癌癌细胞膜膜处普遍存在高的水平的S-巯基化,而在切面刚度下的癌癌细胞膜膜、包含斑块检样中可以说完全性得不到讯号(图2)。
图2 内皮β3合并素S-巯基化的可视化分析设计(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3聚合素的S-巯基化取决了分子式内二硫键、聚合素的展开和性能
β3资源优化配置素内的S-巯基半胱氨酸残基地位于癌细胞外“含高半胱氨酸”或I-EGF(资源优化配置素-皮层植物生长成分)样机构域3和4(Cys529、532、534、593、601),已经的调节配体吸引力的改良品种机构域(Cys39、42、49、52),这3个机构域都收录直接决定β3资源优化配置素网络信号电荷转移的二硫键。质谱后果说明,H2Sn 出现下,Cys39、42、49、52及593有所作为生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601再降,说明在 H 2 S n 也许使β3资源优化配置素的构象和系统发生了一致(图3)。
图3 S-巯基化对β3整理素纯化的决定 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3数据整合素按照RhoA信任考核机制持续内皮组织的机械制造转导力
β3优势互补素构象的改进会应响内皮神经组织血细胞对血液流量量运转学影响到的症状,如内皮神经组织血细胞在血液流量量目标方向上的再一次排列顺序。进几步探析看到了S-巯基化对β3优势互补素-Gα13-RhoA轴的应响,正因为β3优势互补素与Gα13的整合与RhoA的控制性业内,而RhoA的控制性来说机械性感应器和反应流量的神经组织血细胞并购重组是必不能少的(图4)。
图4 CSE不全和混炼氢有关系的磺胺混炼合物补冲体制皮细胞膜RhoA (ras同源族氏的人A)更改密码和机械设备感应器的损害
05.β3优化组合素S-巯基化调整血供促进的血液舒张和心率
机械性性感器和机械性性转导的弊病产生血液舒张破环。敲除CSE的内皮神经元表面流血流量量帮助的血液扩长心里性障碍,这与β1或β3融合素抑制定律似的,完成给药SG1002可以效找回小鼠肠系膜主动脉血液敏感度性。下面来,编辑监控了 H 2 S n挥发释放有机化合物MSM对12名内皮功效心里性障碍我们血流量量帮助的血液扩长的损害。在接受了MSM的受试者中,血流量量帮助的扩长显著不断增加,MSM双重性的 H 2 S n靶点β3融合素的工作能力完成监控其在重复神经元中的S-巯基化的断定(图5)。
图5 补充营养加硫氢对人体肌肉血液流量诱骗的血管壁舒张的直接影响
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-巯基化体现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、拜谱个人总结
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!
参考资料文献资料: 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