
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、主要设计报告
01.内皮细胞膜的S-巯基化呈现
本篇文章相比了3组搭配试品,转换了3总数剧库分析文件集。数剧库分析文件集1是指从无斑块的肠系膜大主动脉中离的大自然人内皮体组织神经元和含斑块的颈大主动脉分離的大自然人内皮体组织神经元,目的在于设定血液常考疾病中仍然半胱氨酸排泄有效减低而改动S-巯基化的靶标;数剧库分析文件集2是指静置或气体裁取地载荷下培训的人内皮体组织神经元,现已设定内源有的H2Sn 的目标值;数剧库分析文件集3将内皮体组织神经元置放裁取地载荷下为有效减低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)把你想表达出来,用高沸点溶剂或控释 H 2 S n 供体SG1002净化处理,目的在于识別可被外源施加压力H2Sn体现的半胱氨酸残基。在大部分3总数剧库分析文件分散,公有18九个常考蛋清被CSE衍化的 H 2 S n 或外源运用的 H 2 S n 移除供体体现,总的不一样队列显示信息,带负带电粒子的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸至关近乎,尤其是在−1、−2、−3和+1地理位置(图1)。
图1. 内皮组织细胞S -巯基化体现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.兼容合并素是被极高S-巯基化的蛋白质
对大多数3数目据集的巯基化血清质质开展丰度具体进行分析,肯定了3个其主要的 H 2 S n靶向治疗血清质质簇(即整和素介导的移动讯号心脏传导系统和糖酵解)。遗传基因集丰度命中率图也鉴定费了整和素体神经癌细胞核界面互不功效的血清质质,命中率极高的是整和素。进三步具体进行分析挖掘,整和素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化数量较高,在整和素β1和β3中查测到俩个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微报告断定在静态变量生活条件下养成的内皮体神经癌细胞核相应无斑块内皮体神经癌细胞核处都存在高层次的S-巯基化,而在截取载荷下的体神经癌细胞核相应有斑块检样中可以说根本失去了移动讯号(图2)。
图2 内皮β3结合素S-巯基化的交互探讨(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3优势互补素的S-巯基化决心了分子式内二硫键、优势互补素的廷伸和工作
β3转型资源素内的S-巯基半胱氨酸残基追踪定位于细胞系外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(转型资源素-表面层发芽指数)样构成域3和4(Cys529、532、534、593、601),及及可以调节配体亲和的混种构成域(Cys39、42、49、52),这两构成域都蕴含决定了β3转型资源素4g信号减压反射的二硫键。质谱然而呈现,H2Sn 会存在下,Cys39、42、49、52及593有一定丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,呈现在 H 2 S n 机会使β3转型资源素的构象和职能情况产生变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3整理素产甲烷的引响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3推进素能够 RhoA信任管理机制提高内皮细胞膜的设备转导力
β3优势互补素构象的改进会印象到内皮体神经细胞膜对出血动力机学兴奋的表现,如内皮体神经细胞膜在出血趋势上的从新排顺。进1步学习看到了S-巯基化对β3优势互补素-Gα13-RhoA轴的印象到,是因为β3优势互补素与Gα13的融入与RhoA的压制相关的英文,而RhoA的压制这对于机制感应器和为了响应传播的体神经细胞膜并购重组是必没法少的(图4)。
图4 CSE损坏和加硫氢有关的的磺胺加硫合物提供对里皮神经元RhoA (ras同源家族式组成员A)激活卡和自动化机械传感器的作用
05.β3优势互补素S-巯基化改善血供诱发的动静脉舒张和血压高
自动化制造传器和自动化制造转导的一些缺陷造成的冠脉壁舒张受破损。敲除CSE的内皮细胞系核行为 导致出出血介导的冠脉壁扩大思维心里障碍,这与β1或β3优化组合素中医定律相同,经过给药SG1002还有效恢愎小鼠肠系膜冠脉冠脉壁灵敏性。下面来,作著分析评估了 H 2 S n产生类化合物MSM对12名内皮作用思维心里障碍我们出血介导的冠脉壁扩大的作用。在受到MSM的受试者中,出血介导的扩大比较突出加入,MSMip产业的 H 2 S n靶向疗法β3优化组合素的技能经过污染监测其在嵌套循环细胞系核中的S-巯基化到否认(图5)。
图5 补硫化橡胶氢对人體出血诱导性的血液舒张的影响到
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!
参考选取毕业论文: 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