
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、通常学习没想到
01.内皮肿瘤细胞的S-巯基化修饰语
本段相当了3组联接备样,转为了多个资料库集。资料库集1涵盖从无斑块的肠系膜主动脉静脉中分头离的绿色人内皮体组织和含斑块的颈主动脉静脉分割的绿色人内皮体组织,目的选择静脉疾患中可能半胱氨酸基础代谢变低而改变了S-巯基化的靶标;资料库集2涵盖静置或流体动力剪截抗拉力下塑造的人内皮体组织,已成定局选择内源产生的H2Sn 的任务;资料库集3将内皮体组织放入剪截抗拉力时以变低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表答,用相转移催化剂或控释 H 2 S n 供体SG1002正确处理,目的甄别可被外源施用H2Sn遮盖的半胱氨酸残基。在所有3个资料库集中化,拥有1815个常考血清被CSE衍化的 H 2 S n 或外源使用的 H 2 S n 释放出供体遮盖,总的不同编码序列表现,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸尤其靠近,特别的是在−1、−2、−3和+1位置上(图1)。
图1. 内皮生殖细胞S -巯基化装饰组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.构建素是被非常S-巯基化的蛋清
对每个3总数据集的巯基化血清酶对其进行丰度研究介绍,决定了俩主耍的 H 2 S n靶向药物血清酶簇(即构建素介导的4g无线信号心脏传导系统和糖酵解)。dna集丰度算分图也鉴定会了构建素组织外面之间能力的血清酶,算分最多的是构建素。进步骤研究介绍看到,构建素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化成度较高,在构建素β1和β3中验测到很多个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微結果核实在静态变量前提条件下提升的内皮组织甚至无斑块内皮组织处发生高标准的S-巯基化,而在抗拉能力下的组织甚至有效斑块图纸中基本上完整放弃4g无线信号(图2)。
图2 内皮β3数据整合素S-巯基化的可视化数据科研(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3结合素的S-巯基化取决于了团伙内二硫键、结合素的廷伸和功用
β3数据融合素内的S-巯基半胱氨酸残基追踪定位于人体细胞外“比较丰富半胱氨酸”或I-EGF(数据融合素-皮层生长期因素)样构造特征域3和4(Cys529、532、534、593、601),及及自动调节配体感召力的改良品种构造特征域(Cys39、42、49、52),这的两个构造特征域都包括取决β3数据融合素的信号传递的二硫键。质谱最终揭示,H2Sn 会出现下,Cys39、42、49、52及593带来聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调整,揭示在 H 2 S n 可能性使β3数据融合素的构象和实用功能的发生的变化(图3)。
图3 S-巯基化对β3梳理素滋养的直接影响 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3资源共享素在RhoA忽略体制持续内皮细胞核的机戒转导力
β3相结合素构象的改进会的直接影响内皮上皮神经血细胞对血液运转学刺激作用的生理反应,如内皮上皮神经血细胞在血液的方向上的重复顺序排列。进1步钻研发现了S-巯基化对β3相结合素-Gα13-RhoA轴的的直接影响,会因为β3相结合素与Gα13的相结合与RhoA的促使有关,而RhoA的促使相对机戒感知和死机流通的上皮神经血细胞重新组合是必不要少的(图4)。
图4 CSE不足和塑炼氢相关的的磺胺塑炼合物补点公开化皮细胞核RhoA (ras同源皇室家族全体成员A)重置和机诫传感器的后果
05.β3整理素S-巯基化调准血流量诱导型的血官舒张和心率
自动化机械设备制造感测器和自动化机械设备制造转导的一些缺陷会导致微血栓舒张受到损伤。敲除CSE的内皮神经元核特征阴道流血液流量帮助的微血栓增长阻碍,这与β1或β3数据整合资源素抑制调节作用似的,实现给药SG1002会有效康复小鼠肠系膜血官微血栓铭理性。收起来,诗人鉴定了 H 2 S n放出无机化合物MSM对12名内皮性能阻碍病员血液流量帮助的微血栓增长的影响力。在接收MSM的受试者中,血液流量帮助的增长显著的加入,MSM繁衍的 H 2 S n靶向药物β3数据整合资源素的力实现监测站其在重复神经元核中的S-巯基化达到印证(图5)。
图5 填充加硫氢对人体健康血液促进的心血管舒张的引响
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-巯基化呈现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-巯基化表达组学,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!
参看论文: 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