
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、重要探究结论
01.内皮生殖细胞的S-巯基化修饰语
文中相对较了3组连接样件,转成了三参数集。参数集1涉及从无斑块的肠系膜大动脉动静脉中离的天然冰植物人内皮体细胞核膜膜和含斑块的颈大动脉动静脉隔离的天然冰植物人内皮体细胞核膜膜,主要是通过选择动静脉传染性疾病中鉴于半胱氨酸代谢转化削减而转变S-巯基化的靶标;参数集2涉及静置或流体力学复制粘贴载荷下的培养的人内皮体细胞核膜膜,可能选择内源产生了的H2Sn 的对象;参数集3将内皮体细胞核膜膜放置复制粘贴载荷时以削减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)展示,用高沸点溶剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002正确处理,主要是通过鉴别可被外源给予H2Sn绘制的半胱氨酸残基。在所有的3个参数集中化,现有185个比较普遍球蛋白被CSE具象化的 H 2 S n 或外源软件应用的 H 2 S n 挥发释放供体绘制,环境承载力同一队列呈现,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贴近,很大是在−1、−2、−3和+1位址(图1)。
图1. 内皮体细胞S -巯基化突显组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.整理素是被非常S-巯基化的蛋清
对其他3数目据集的巯基化蛋白酶质酶通过聚集剖析,判定了8个核心的 H 2 S n靶点蛋白酶质酶簇(即优势互补素介导的手机移动信号心脏传导系统和糖酵解)。遗传基因集聚集算分图也签定了优势互补素体组织上皮肿瘤细胞表层彼此用处的蛋白酶质酶,算分高的是优势互补素。进这一步剖析找到,优势互补素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化层次较高,在优势互补素β1和β3中检侧到诸多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最后核实在静止必要条件下提升的内皮体组织上皮肿瘤细胞相应无斑块内皮体组织上皮肿瘤细胞处留存高水平的方向的S-巯基化,而在分割能力下的体组织上皮肿瘤细胞相应内含斑块印刷品中可以说是丧失手机移动信号(图2)。
图2 内皮β3整理素S-巯基化的信息可视化的研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3整理素的S-巯基化决策了大分子内二硫键、整理素的覆盖和用途
β3融合素内的S-巯基半胱氨酸残基分析于细胞系外“食含半胱氨酸”或I-EGF(融合素-外皮衍生系数)样空间空间成分域3和4(Cys529、532、534、593、601),各类控制配体亲合力的有性杂交空间空间成分域(Cys39、42、49、52),这两个人空间空间成分域都富含取决于β3融合素手机信号电荷转移的二硫键。质谱最终取决于,H2Sn 具有下,Cys39、42、49、52及593进行含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,取决于在 H 2 S n 可以使β3融合素的构象和功效的发生转变(图3)。
图3 S-巯基化对β3优势互补素纯化的决定 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3转型素确认RhoA依靠体系控制内皮细胞膜的自动化机械转导力
β3合并资源素构象的变化会决定内皮人体神经元对血液流量发动机学刺激性的反應,如内皮人体神经元在血液流量位置上的进行陈列。进一歩研究方案遇到了S-巯基化对β3合并资源素-Gα13-RhoA轴的决定,担心β3合并资源素与Gα13的结合实际与RhoA的仰制相关,而RhoA的仰制对于那些机戒调节器和死机外溢的人体神经元合拼是必不得少的(图4)。
图4 CSE丢失和塑炼氢有关的的磺胺塑炼合物摄入对里皮受损细胞RhoA (ras同源大家族队员A)修改密码和机械化感应器的会影响
05.β3转型素S-巯基化改善血液流量分析的血官舒张和心律
自动化设备磁感应和自动化设备转导的缺点造成毛细血官舒张破环。敲除CSE的内皮组织现象大量出血液流动引发性的毛细血官扩充心理心里障碍,这与β1或β3梳理素阻绝调节作用类同,凭借给药SG1002有没有效医治小鼠肠系膜大动脉毛细血官明感性状态。收起来,我评定了 H 2 S n脱离有机物MSM对12名内皮实用功能心理心里障碍人血液流动引发性的毛细血官扩充的应响。在受到MSM的受试者中,血液流动引发性的扩充凸显添加,MSM发展的 H 2 S n靶向治疗β3梳理素的效果凭借数据监测其在反复的组织中的S-巯基化实现验证(图5)。
图5 填补加硫氢对人的身体血供引导的动静脉舒张的不良影响
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-巯基化绘制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、拜谱工作小结
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!
可以参考学术论文: 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