
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、注意研究方案结杲
01.内皮神经元的S-巯基化装饰
中心句有点了二组搭配试品,合成了3个参数集。参数集1涉及到从无斑块的肠系膜冠脉中分头离的先天人内皮生殖体细胞核膜和含斑块的颈冠脉离心分离的先天人内皮生殖体细胞核膜,意在认定动脉血管重大疾病中由半胱氨酸新陈代谢影响而改善S-巯基化的靶标;参数集2涉及到静置或流体动力切面地刚度下养成的人内皮生殖体细胞核膜,力争认定内源带来的H2Sn 的梦想;参数集3将内皮生殖体细胞核膜放于切面地刚度下为影响 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)抒发,用有机溶剂或控释 H 2 S n 供体SG1002除理,意在设别可被外源施用H2Sn掩盖的半胱氨酸残基。在其它3个参数密集,一共184个种类蛋白质被CSE具象化的 H 2 S n 或外源操作的 H 2 S n 产生供体掩盖,总体布局一样的队列彰显,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将近,有点是在−1、−2、−3和+1职位(图1)。
图1. 内皮体细胞S -巯基化表达组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.组合素是被的高度S-巯基化的蛋白酶
对拥有3位数据集的巯基化淀粉酶做所含具体分析一下,制定了5个其主要的 H 2 S n靶向治疗淀粉酶簇(即融合素介导的预警传递和糖酵解)。DNA集所含算分图也检验了融合素受损癌生殖细胞核表皮之间的功效的淀粉酶,算分比较高的是融合素。进这一步具体分析一下遇到,融合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化度较高,在融合素β1和β3中加测到诸多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最终结果验证在动态环境下培养计划的内皮受损癌生殖细胞核或无斑块内皮受损癌生殖细胞核处存有应用型面的S-巯基化,而在裁取热应力下的受损癌生殖细胞核或所含斑块供试品中近乎充分流失预警(图2)。
图2 内皮β3整合资源素S-巯基化的交互式科学研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3整和素的S-巯基化决定了了分子结构内二硫键、整和素的扩展和功能模块
β3转型素内的S-巯基半胱氨酸残基品牌定位于组织细胞外“含高半胱氨酸”或I-EGF(转型素-皮下组织的滋生要素)样结构特征的设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),及其调结配体亲合力的混种杂交结构特征的设计域(Cys39、42、49、52),这两种结构特征的设计域都涉及定β3转型素网络信号抗扰的二硫键。质谱报告单表达,H2Sn 会有下,Cys39、42、49、52及593为之丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调低,表达在 H 2 S n 可能性使β3转型素的构象和能力进行变换(图3)。
图3 S-巯基化对β3结合素活性的影响力 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3资源优化配置素实现RhoA依靠逻辑要保持内皮受损细胞的厂家转导力
β3组合素构象的改变了会影向内皮神经元系对血液驱动力学模型性敏感的反應,如内皮神经元系在血液的方向上的二次顺序排列。进几步研发出现 了S-巯基化对β3组合素-Gα13-RhoA轴的影向,所以β3组合素与Gα13的相结合与RhoA的减弱有观,而RhoA的减弱这对机制感知和回应流入的神经元系整体上市是必不宜少的(图4)。
图4 CSE丢失和塑炼氢相关内容的磺胺塑炼合物填写对里皮生殖细胞RhoA (ras同源网络家族一员A)系统激活和厂家感测器的导致
05.β3转型素S-巯基化调理血流量引发的淋巴管舒张和高血压
机诫检测和机诫转导的不足造成 血液舒张破损。敲除CSE的内皮人体细胞核突出表现出血量流引发的血液扩展困难,这与β1或β3优势互补素阻隔效果相拟,完成给药SG1002但是有效回到小鼠肠系膜静脉壁血液敏锐性。接成功来,诗人分析了 H 2 S n产生氧化物MSM对12名内皮作用困难用户血液流动引发的血液扩展的干扰。在学习MSM的受试者中,血液流动引发的扩展很大扩大,MSMip产业的 H 2 S n靶向治疗β3优势互补素的本事完成监测站其在循环法人体细胞核中的S-巯基化到查证(图5)。
图5 补冲塑炼氢对人体内出血诱导性的血栓舒张的影响到
二、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、拜谱个人总结
在这项研究中,作者通过S-巯基化体现组学,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!
参考选取文章: 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