
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、最主要研究方案报告单
01.内皮内部的S-巯基化突显
选文更加了3组连接图纸,自动生成了5个的数剧资料表格集。的数剧资料表格集1包涵从无斑块的肠系膜主主动脉中分头离的绿色人内皮上皮细胞系核膜和含斑块的颈主主动脉离心分离的绿色人内皮上皮细胞系核膜,亟需确认血液问题中因此半胱氨酸基础代谢缩减而更改S-巯基化的靶标;的数剧资料表格集2包涵静置或介质裁取压力下培育的人内皮上皮细胞系核膜,即将确认内源会产生的H2Sn 的阶段目标;的数剧资料表格集3将内皮上皮细胞系核膜放置裁取压力下,以缩减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)传达,用萃取剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002处里,亟需辨识可被外源增加H2Sn掩盖的半胱氨酸残基。在拥有3个的数剧资料表格收集,共得183个多见核蛋白被CSE双重性的 H 2 S n 或外源用的 H 2 S n 降低供体掩盖,环境承载力统一编码序列彰显,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸非常的相近,尤其是是在−1、−2、−3和+1地点(图1)。
图1. 内皮细胞核S -巯基化淡化组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.推进素是被非常S-巯基化的蛋白质
对大多数3总数据集的巯基化球蛋白酶质对其进行聚集了解一下,判定了4个首要的 H 2 S n靶向药物球蛋白酶质簇(即组合素介导的警报传递和糖酵解)。基因遗传集聚集命中率图也评定了组合素肿瘤组织神经元漆层彼此之间用的球蛋白酶质,命中率高的是组合素。进十步了解一下看见,组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化具有特征较高,在组合素β1和β3中检查测量到许多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微的结果查证在动态前提下激发的内皮肿瘤组织神经元并且 无斑块内皮肿瘤组织神经元处的存在高关卡的S-巯基化,而在截段剪切力下的肿瘤组织神经元并且 具有刺激性斑块试品中基本上基本放弃警报(图2)。
图2 内皮β3融合素S-巯基化的可视化管理的研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3资源优化配置素的S-巯基化影响了分子结构内二硫键、资源优化配置素的伸延和技能
β3资源共享素内的S-巯基半胱氨酸残基定位系统于细胞膜外“所含半胱氨酸”或I-EGF(资源共享素-外皮的生长成分)样的的节构域3和4(Cys529、532、534、593、601),各类调控配体柔软性的改良品种的的节构域(Cys39、42、49、52),这5个的的节构域都富含绝对β3资源共享素无线信号心脏传导系统的二硫键。质谱最终结果反映出,H2Sn 存有下,Cys39、42、49、52及593有些含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601上涨,反映出在 H 2 S n 可能使β3资源共享素的构象和能力突发变现(图3)。
图3 S-巯基化对β3聚合素产甲烷的损害 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整合资源素用RhoA依懒长效机制保持着内皮受损细胞的机器转导力
β3整和素构象的变更会导致内皮组织内部对血液趋势学的刺激的反应迟钝,如内皮组织内部在血液领域上的坏点重新分布。进那步钻研找到了S-巯基化对β3整和素-Gα13-RhoA轴的导致,鉴于β3整和素与Gα13的结合实际与RhoA的促使相关的,而RhoA的促使关于自动化设备调节器和异常流的组织内部整体上市是必不宜少的(图4)。
图4 CSE损坏和塑炼氢有关的的磺胺塑炼合物补足对里皮细胞系RhoA (ras同源族氏组成员A)激发和物理调节器的影响力
05.β3优化素S-巯基化的调节血供引诱的静脉舒张和血压高
机器设备自感应和机器设备转导的常见问题造成淋巴管舒张退化。敲除CSE的内皮人体细胞膜行为少量出血液流量量诱发的淋巴管增长认知障碍物,这与β1或β3整理素阻隔负效应相类似,完成给药SG1002有效回到小鼠肠系膜冠状动脉淋巴管的辨别力状态。接下去来,编辑评诂了 H 2 S n释放出来有机化合物MSM对12名内皮功能表认知障碍物求美者血液流量量诱发的淋巴管增长的损害。在容忍MSM的受试者中,血液流量量诱发的增长很大添加,MSM衍生品的 H 2 S n靶向治疗β3整理素的程度完成监测器其在循环往复人体细胞膜中的S-巯基化能够断定(图5)。
图5 提供加硫氢对人体肌肉出血引发的静脉舒张的反应
二、个人心得体会
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、拜谱个人心得体会
在这项研究中,作者通过S-巯基化遮盖组学,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!
基准文献综述: 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