
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、主要实验但是
01.内皮血细胞的S-巯基化遮盖
今天非常了3组搭配试样,合成了这三数量据库表格信息库集。数据库表格信息库集1分为从无斑块的肠系膜冠状动脉淋巴管中分发型离的自然人内皮组织神经细胞核膜和含斑块的颈冠状动脉淋巴管拆分的自然人内皮组织神经细胞核膜,重在认定淋巴管问题中主要是因为半胱氨酸消化吸收减少而变换S-巯基化的靶标;数据库表格信息库集2分为静置或气固两相流剪截内能力下培育的人内皮组织神经细胞核膜,有希望认定内源产生了的H2Sn 的受众;数据库表格信息库集3将内皮组织神经细胞核膜移至剪截内能力下,以减少 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表示,用相转移催化剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002加工,重在认别可被外源尽情释放H2Sn装饰的半胱氨酸残基。在整个3数量据库表格信息库集约化,共计183个典型蛋白酶被CSE并衍生的 H 2 S n 或外源应该用的 H 2 S n 尽情释放供体装饰,总体经济一致性队列表现,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸更加将近,非常是在−1、−2、−3和+1职位(图1)。
图1. 内皮上皮细胞S -巯基化掩盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.推进素是被高S-巯基化的血清
对各种3数目据集的巯基化蛋清进行聚集数据数据分析,确保了二个主要的 H 2 S n靶向药物蛋清簇(即转型素介导的讯号肌肉收缩和糖酵解)。DNA集聚集打分图也检验了转型素神经肿瘤神经细胞系表明彼此之间用处的蛋清,打分最底的是转型素。进一歩数据数据分析察觉,转型素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化的潜在性高,在转型素β1和β3中探测到俩个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微成果核实在静态式的前提条件下培训的内皮神经肿瘤神经细胞系甚至无斑块内皮神经肿瘤神经细胞系处出现高含量的S-巯基化,而在裁取剪切力下的神经肿瘤神经细胞系甚至有效斑块原辅料中可以说全流失讯号(图2)。
图2 内皮β3整和素S-巯基化的web3d研究分析(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3兼容合并素的S-巯基化确定了大分子内二硫键、兼容合并素的不断延展和用途
β3构建素内的S-巯基半胱氨酸残基精准定位于神经元外“饱含半胱氨酸”或I-EGF(构建素-表萌发指数公式)样设备构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),并且控制配体责任心的混种杂交设备构造域(Cys39、42、49、52),这两大设备构造域都其中包含所决定β3构建素讯号抗扰的二硫键。质谱结论反映出,H2Sn 会存在下,Cys39、42、49、52及593有丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调低,反映出在 H 2 S n 也许 使β3构建素的构象和技能有变化无常(图3)。
图3 S-巯基化对β3整合资源素碱化的不良影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3组合素经过RhoA依赖关系工作机制保持良好内皮人体细胞的机器转导力
β3资源共享素构象的变化会导致内皮上皮人体细胞系对出血量动能学有趣的体现,如内皮上皮人体细胞系在出血量趋势上的二次排列顺序。进一歩探讨得知了S-巯基化对β3资源共享素-Gα13-RhoA轴的导致,鉴于β3资源共享素与Gα13的运用与RhoA的仰制相关,而RhoA的仰制在物理传感器和反应流动量的上皮人体细胞系整体上市是必必须少的(图4)。
图4 CSE受损和硫化橡胶橡胶氢相应的的磺胺硫化橡胶橡胶合物增加队内皮細胞RhoA (ras同源家庭员工A)激发和机械制造感知的导致
05.β3融合素S-巯基化调理血液引诱的动静脉舒张和血脂
自动化设备理智和自动化设备转导的缺陷报告使得毛细血官舒张毁坏。敲除CSE的内皮体细胞膜现象大量出血液流动介导型的毛细血官发展困难,这与β1或β3融合素中医不确定性相仿,使用给药SG1002会有效灰复小鼠肠系膜冠脉毛细血官神经敏理智。下面来,诗人风险评估了 H 2 S n缓解压力有机物MSM对12名内皮功能性困难病号血液流动介导型的毛细血官发展的会影响。在使用MSM的受试者中,血液流动介导型的发展分明增大,MSM发展的 H 2 S n靶点β3融合素的水平使用监测技术其在间歇体细胞膜中的S-巯基化取得表明(图5)。
图5 补充营养混炼氢对人体健康血流量引导的微血管舒张的会影响
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-巯基化呈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、拜谱总结
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!
分类文献综述: 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