
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、通常理论研究的结果
01.内皮細胞的S-巯基化修饰语
今天较好了二组联接试品,转化了3个的统计资料统计集。的统计资料统计集1还收录从无斑块的肠系膜主动脉毛细血管中分发型离的自然人内皮受损細胞核和含斑块的颈主动脉毛细血管剥离 的自然人内皮受损細胞核,主要是敲定好毛细血管疾病症状中基于半胱氨酸分泌消减而变化S-巯基化的靶标;的统计资料统计集2还收录静置或气流分割能力下养成的人内皮受损細胞核,有希望敲定好内源发生的H2Sn 的阶段目标;的统计资料统计集3将内皮受损細胞核放至分割能力下,以消减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达方式,用石油醚或缓控 H 2 S n 供体SG1002治理,主要是认别可被外源产生H2Sn突显的半胱氨酸残基。在各种3个的统计资料统计集约化,总计有186个通常淀粉酶被CSE双重性的 H 2 S n 或外源选用的 H 2 S n 放供体突显,总的不对队列凸显,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸是取决于,特备是在−1、−2、−3和+1位置上(图1)。
图1. 内皮細胞S -巯基化装饰组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源共享素是被层面S-巯基化的球蛋白
对其他3数量据集的巯基化蛋白酶质质进行丰度定量阐述,确立了8个最主要的的 H 2 S n靶点蛋白酶质质簇(即合并素介导的数据进行和糖酵解)。表观遗传集丰度总优秀率图也监定了合并素体受损组织核的表面完美功效的蛋白酶质质,总优秀率很高的是合并素。进那步定量阐述出现 ,合并素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化地步较高,在合并素β1和β3中验测到很多个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微报告表明在静态数据前提条件下塑造的内皮体受损组织核并且 无斑块内皮体受损组织核处会有高技术的S-巯基化,而在裁取弯曲应力下的体受损组织核并且 含带斑块检样中基本上彻底得不到数据(图2)。
图2 内皮β3结合素S-巯基化的多维分析科学研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3整和素的S-巯基化影响了团伙内二硫键、整和素的扩宽和的功能
β3优化组合资源素内的S-巯基半胱氨酸残基wifi定位于生殖细胞外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(优化组合资源素-皮下组织的产生细胞因子)样的机构域3和4(Cys529、532、534、593、601),相应调配体感染力的杂交种的机构域(Cys39、42、49、52),这两只的机构域都包含了决策β3优化组合资源素表现心脏传导系统的二硫键。质谱导致证明,H2Sn 都存在下,Cys39、42、49、52及593有些含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601上涨,证明在 H 2 S n 有可能使β3优化组合资源素的构象和基本功能再次发生改变(图3)。
图3 S-巯基化对β3优化素活性的导致 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3推进素根据RhoA忽略缘由坚持内皮组织的自动化转导力
β3整和素构象的改动会后果内皮组织内部对出血能量学敏感的现象,如内皮组织内部在出血朝向上的重拾排顺。进一个步骤探讨会发现了S-巯基化对β3整和素-Gα13-RhoA轴的后果,所以β3整和素与Gα13的综合与RhoA的可仰制关以,而RhoA的可仰制面对自动化机械传感器和崩溃流的组织内部资产重组是必难以少的(图4)。
图4 CSE不全和加硫氢关联的磺胺加硫合物添加队内皮上皮细胞RhoA (ras同源大家族一员A)解锁和机诫传感器的影向
05.β3整和素S-巯基化调整血液介导的动脉血管舒张和心律
机戒感应灯和机戒转导的的缺陷以至于微血栓舒张坏损。敲除CSE的内皮細胞表現内出血液流动引导的微血栓扩长性障碍性,这与β1或β3优化组合素阻隔不确定性类同,用给药SG1002还有效找回小鼠肠系膜动脉动静脉壁微血栓明感性状态。下面来,编辑评定了 H 2 S n放氧化物MSM对12名内皮功效性障碍性病号血液流动引导的微血栓扩长的作用。在认可MSM的受试者中,血液流动引导的扩长很深增高,MSMip产业的 H 2 S n靶点β3优化组合素的功能用监测系统其在无限循环細胞中的S-巯基化有灵魂存在(图5)。
图5 補充塑炼氢对人血供成脂的淋巴管舒张的引响
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-巯基化突显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-巯基化掩盖组学,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