
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、大部分分析结果显示
01.内皮神经细胞的S-巯基化修饰语
这篇文相对较了二组匹配原辅料,转成了八数量值集。数值集1例如从无斑块的肠系膜冠状微血管中分发型离的先天人内皮癌癌生殖肿瘤细胞和含斑块的颈冠状微血管区分的先天人内皮癌癌生殖肿瘤细胞,此次知道微血管发病中是因为半胱氨酸基础代谢降低而变换S-巯基化的靶标;数值集2例如静置或液体抗拉弯曲应力应变下培养出来的人内皮癌癌生殖肿瘤细胞,极可能知道内源行成的H2Sn 的方向;数值集3将内皮癌癌生殖肿瘤细胞至于抗拉弯曲应力应变下为降低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)展示,用有机溶剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002治理,此次识别图片可被外源产生H2Sn体现语的半胱氨酸残基。在其他3数量值低效,共出18八个常有蛋白酶被CSE研究的 H 2 S n 或外源适用的 H 2 S n 挥发释放供体体现语,综合性一致性回文序列出现,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸十分的更加接近,很是在−1、−2、−3和+1地点(图1)。
图1. 内皮细胞膜S -巯基化表达组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源优化配置素是被特别S-巯基化的蛋清
对那些3数为据集的巯基化蛋清对其进行丰度浅析,决定了3个包括的 H 2 S n靶向治疗蛋清簇(即结合素介导的信息传导电流和糖酵解)。表观遗传集丰度命中率图也亲子鉴定了结合素細胞外面相互间的功效的蛋清,命中率较高的是结合素。进一点浅析表明,结合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化地步较高,在结合素β1和β3中判断到好几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最后证明在外部技术水平下陪养的内皮細胞及及无斑块内皮細胞处具有高技术水平的S-巯基化,而在切面内应力下的細胞及及有效斑块样机中可以说彻底流失信息(图2)。
图2 内皮β3兼容合并素S-巯基化的交互的研究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3资源共享素的S-巯基化而定了分子式内二硫键、资源共享素的拓宽和效果
β3推进素内的S-巯基半胱氨酸残基定位系统于細胞外“中含半胱氨酸”或I-EGF(推进素-表面成长因素)样设计域3和4(Cys529、532、534、593、601),与调接配体沟通协调能力的改良品种设计域(Cys39、42、49、52),这三个设计域都收录决策β3推进素信号灯传输的二硫键。质谱然而是因为,H2Sn 存有下,Cys39、42、49、52及593无所生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,是因为在 H 2 S n 有可能使β3推进素的构象和能力情况的变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3合并素活性的干扰 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3聚合素按照RhoA依赖于机能保持着内皮组织细胞的机械厂转导力
β3构建素构象的优化会影响力到内皮血组织细胞系对出血能源学多种多样的反應,如内皮血组织细胞系在出血放向上的再一次排列方式。进1步研发发掘了S-巯基化对β3构建素-Gα13-RhoA轴的影响力到,这是因为β3构建素与Gα13的联系与RhoA的限制想关,而RhoA的限制相对于自动化设备感应器和反应流入的血组织细胞系整顿是必难以少的(图4)。
图4 CSE丢失和混炼氢相关内容的磺胺混炼合物增加公开化皮体细胞RhoA (ras同源家族性的员工A)缴活和自动化感测器的作用
05.β3资源共享素S-巯基化调控血液介导的动脉舒张和心率
自动化自动化机械感应灯和自动化自动化机械转导的问题引响微血栓舒张破裂。敲除CSE的内皮癌神经细胞展现内出出血引发的微血栓增长认知认知障碍,这与β1或β3聚合素抑制边际效应形似,借助给药SG1002有无效恢复过来小鼠肠系膜冠脉微血栓灵敏性。收起来,小说作家评估报告了 H 2 S n发挥单质MSM对12名内皮功效认知认知障碍病患出血引发的微血栓增长的引响。在收到MSM的受试者中,出血引发的增长特别增长,MSMip产业的 H 2 S n靶向药物β3聚合素的的能力借助数据监测其在嵌套循环癌神经细胞中的S-巯基化赢得灵魂存在(图5)。
图5 填写混炼氢对身休血供诱导性的静脉舒张的影晌
二、个人心得体会
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、拜谱总结
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!
参阅论文: 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