
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、一般科学研究成果
01.内皮神经细胞的S-巯基化装饰
今天对比了几组连接试品,导出了三种动态统计数据文件报告集。动态统计数据文件报告集1涉及到从无斑块的肠系膜淋巴管中离的具有人内皮神经細胞和含斑块的颈淋巴管溶合的具有人内皮神经細胞,有赖于认定淋巴管疫情中根据半胱氨酸分泌大幅度降低而调整S-巯基化的靶标;动态统计数据文件报告集2涉及到静置或射流削切载荷下培训的人内皮神经細胞,有机会认定内源产生了的H2Sn 的受众;动态统计数据文件报告集3将内皮神经細胞放于削切载荷时以大幅度降低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)呈现,用石油醚或缓凝 H 2 S n 供体SG1002加工处理,有赖于辨识可被外源给予H2Sn呈现的半胱氨酸残基。在因此3个动态统计数据文件报告收集,共计18七个常用血清被CSE研究的 H 2 S n 或外源技术应用的 H 2 S n 解放供体呈现,整体来说相同字段呈现,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸十分的相似,特别的是在−1、−2、−3和+1地段(图1)。
图1. 内皮血细胞S -巯基化淡化组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.合并素是被长度S-巯基化的蛋白酶
对各个3数个据集的巯基化球核淀粉酶做出生物生物富集剖析,明确了多最主要的的 H 2 S n靶向药物球核淀粉酶簇(即构建素介导的警报心脏传导系统和糖酵解)。人类基因集生物生物富集命中率图也鉴定费了构建素細胞接触面上下级做用的球核淀粉酶,命中率较高的是构建素。进十步剖析显示,构建素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化程度上较高,在构建素β1和β3中检查测量到多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微结局确认在空态状态下锻炼的内皮細胞及无斑块内皮細胞处会存在高能力的S-巯基化,而在剪接地应力下的細胞及含斑块供试品中近乎非常失掉警报(图2)。
图2 内皮β3优化素S-巯基化的数据可视化探讨(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3推进素的S-巯基化取决于了分子式内二硫键、推进素的不断延展和功效
β3优化组合素内的S-巯基半胱氨酸残基定位系统于组织细胞外“丰富半胱氨酸”或I-EGF(优化组合素-皮下组织的种植细胞因子)样的机构域3和4(Cys529、532、534、593、601),、调控配体判断力的改良品种的机构域(Cys39、42、49、52),这这两个的机构域都涉及到定β3优化组合素预警抗扰的二硫键。质谱最终取决于,H2Sn 来源于下,Cys39、42、49、52及593有聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调整,取决于在 H 2 S n 机会使β3优化组合素的构象和功用情况的变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3优化素纯化的的影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3融合素凭借RhoA依耐考核机制增加内皮组织细胞的设备转导力
β3资源优化配置素构象的变动会损害内皮组织細胞对出血推测力有趣的作用,如内皮组织細胞在出血走向上的立即布局。下一步骤研究方案得知了S-巯基化对β3资源优化配置素-Gα13-RhoA轴的损害,因β3资源优化配置素与Gα13的紧密结合与RhoA的限制有关,而RhoA的限制在设备调节器和响应的游动的组织細胞资产重组是必不要少的(图4)。
图4 CSE损坏和混炼氢有关的磺胺混炼合物补足体制皮受损细胞RhoA (ras同源氏族团员A)激活卡和厂家感知的关系
05.β3合并素S-巯基化调试血供分析的静脉舒张和血压偏高
机械性性感应灯和机械性性转导的通病造成的静脉舒张退化。敲除CSE的内皮体细胞系的表现见血供诱惑的静脉扩大阻碍,这与β1或β3兼容合并素抑制负效应似的,依据给药SG1002可以效可以恢复小鼠肠系膜动脉静脉静脉特别敏各样。收起来,编辑评价指标了 H 2 S n挥发释放有机化合物MSM对12名内皮用途阻碍用户血供诱惑的静脉扩大的损害。在认同MSM的受试者中,血供诱惑的扩大很深增多,MSM具象化的 H 2 S n靶点β3兼容合并素的能力素质依据监测数据其在循环系统体细胞系中的S-巯基化获得印证(图5)。
图5 補充硫化橡胶氢对体内血液流量介导的微血管舒张的危害
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-巯基化装饰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-巯基化修饰语组学,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!
学习论文资料: 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