
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、大部分探索最终结果
01.内皮神经细胞的S-巯基化呈现
我们比了二组搭配打样定制,转化成了五个动态信息集。动态信息集1有从无斑块的肠系膜冠状冠脉中分发型离的大自然人内皮生殖内部和含斑块的颈冠状冠脉提取的大自然人内皮生殖内部,此次来敲定血官传染性疾病中因此半胱氨酸带来下降而提升S-巯基化的靶标;动态信息集2有静置或液体截取扯力下养育的人内皮生殖内部,即将来敲定内源带来的H2Sn 的对象;动态信息集3将内皮生殖内部至于截取扯力下为下降 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达出,用稀释剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002进行处理,此次辨认可被外源加入的H2Sn淡化的半胱氨酸残基。在因此3个动态信息汇集,公有186个普遍淀粉酶被CSE延伸的 H 2 S n 或外源运用的 H 2 S n 释放出来供体淡化,基本共同队列表明,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸相当非常接近,特点是在−1、−2、−3和+1地段(图1)。
图1. 内皮受损细胞S -巯基化突显组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.组合素是被超高S-巯基化的蛋白酶
对其它3位数据集的巯基化淀粉酶实施生物聚集研究,决定了多种重要的 H 2 S n靶点淀粉酶簇(即转型素介导的表现传输和糖酵解)。表观遗传集生物聚集算分图也鉴定结论了转型素神经元接触面主动角色的淀粉酶,算分很高的是转型素。更加一个脚印研究发掘,转型素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化技术化,在转型素β1和β3中的检测到多种巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最后可确认在静态式的条件下塑造培养的内皮神经元各种无斑块内皮神经元处来源于高标准的S-巯基化,而在剪接载荷下的神经元各种具有斑块供试品中近乎全丢失表现(图2)。
图2 内皮β3推进素S-巯基化的多维分析调查(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3优势互补素的S-巯基化取决于了原子内二硫键、优势互补素的蔓延和能力
β3资源兼容合并素内的S-巯基半胱氨酸残基定位手机于细胞膜外“中含半胱氨酸”或I-EGF(资源兼容合并素-表面种植系数)样型式域3和4(Cys529、532、534、593、601),还有改善配体亲和的杂交育种型式域(Cys39、42、49、52),这二个型式域都一般包括确定β3资源兼容合并素预警抗扰的二硫键。质谱导致体现了,H2Sn 出现下,Cys39、42、49、52及593为之含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调低,体现了在 H 2 S n 可能性使β3资源兼容合并素的构象和效果会出现转变 (图3)。
图3 S-巯基化对β3整合资源素产甲烷的会影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3融合素经过RhoA信任措施保护内皮体细胞的机械厂转导力
β3资源共享素构象的变换会不良关系内皮癌体受损细胞对血液传递能量学热血的关系,如内皮癌体受损细胞在血液传递的方向上的全新顺序排列。进两步的研究察觉到了S-巯基化对β3资源共享素-Gα13-RhoA轴的不良关系,正是因为β3资源共享素与Gα13的组合与RhoA的促使管于,而RhoA的促使针对机械设备传感器和反映传递的癌体受损细胞重组方案是必不要少的(图4)。
图4 CSE异常和塑炼氢各种相关的磺胺塑炼合物增加体制皮细胞膜RhoA (ras同源大家族的人A)解锁和机诫感应器的影响力
05.β3梳理素S-巯基化调接血液流量成脂的血管壁舒张和舒张压
机自感应和机转导的问题诱发血官舒张受到损坏。敲除CSE的内皮癌体细胞表現内出血液流动介导的血官增大性性性阻碍,这与β1或β3转型素传导效用相类似,根据给药SG1002会有效回复小鼠肠系膜大动脉血官敏感度性。反驳来,创作者考评了 H 2 S n脱离化学物质MSM对12名内皮功能表性阻碍朋友血液流动介导的血官增大性性的损害。在承受MSM的受试者中,血液流动介导的增大性性严重加强,MSM衍化的 H 2 S n靶向疗法β3转型素的效果根据监控其在循环法癌体细胞中的S-巯基化取到可确认(图5)。
图5 食用塑炼氢对人體血流量引导的心血管舒张的的影响
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-巯基化掩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、拜谱个人心得体会
在这项研究中,作者通过S-巯基化淡化组学,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!
可以参考医学文献: 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