
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、注意论述結果
01.内皮人体细胞的S-巯基化绘制
本段相比了几组联接试样,形成了四总数剧表格资料集。数剧表格资料集1其中以及从无斑块的肠系膜淋巴管中分发型离的天然冰水人内皮血神经组织细胞系和含斑块的颈淋巴管分离法的天然冰水人内皮血神经组织细胞系,此次确实淋巴管病症中犹豫半胱氨酸分解大幅度大幅度降低而影响S-巯基化的靶标;数剧表格资料集2其中以及静置或粘性流体剪接压力比下教育培养的人内皮血神经组织细胞系,已成定局确实内源出现的H2Sn 的梦想;数剧表格资料集3将内皮血神经组织细胞系处于剪接压力比下为大幅度大幅度降低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达方式,用液体或缓控 H 2 S n 供体SG1002治理,此次快速精确可被外源加入的H2Sn装饰的半胱氨酸残基。在其它3总数剧表格资料一起,分为18九个常考蛋白酶被CSE具象化的 H 2 S n 或外源选用的 H 2 S n 脱离供体装饰,总的不一样字段屏幕上显示,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸如此靠近,十分是在−1、−2、−3和+1位置上(图1)。
图1. 内皮组织S -巯基化体现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.结合素是被超高S-巯基化的蛋白酶
对因此3数量据集的巯基化蛋白酶酶酶做出丰度概述,制定了2最主要的的 H 2 S n靶向药物蛋白酶酶酶簇(即数据资源优化配置素介导的无线4g信号电荷转移和糖酵解)。人类基因集丰度及格率图也鉴定会了数据资源优化配置素血体肿瘤癌细胞外壁彼此功用的蛋白酶酶酶,及格率更高的是数据资源优化配置素。进的一步概述显示,数据资源优化配置素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化数量较高,在数据资源优化配置素β1和β3中监测到二个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微没想到确认在静态式的生活条件下塑造的内皮血体肿瘤癌细胞同时无斑块内皮血体肿瘤癌细胞处产生高平行的S-巯基化,而在截段压力下的血体肿瘤癌细胞同时包含有斑块试样中近乎是有了无线4g信号(图2)。
图2 内皮β3整和素S-巯基化的数据可视化研究方案(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3融合素的S-巯基化取决于了原子内二硫键、融合素的伸延和作用
β3整和素内的S-巯基半胱氨酸残基固定于细胞核外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(整和素-皮下组织生长的指数公式)样构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),并且调整配体感召力的杂交育种构造域(Cys39、42、49、52),这俩个构造域都包括取决于β3整和素网络信号减弱的二硫键。质谱导致表面,H2Sn 的存在下,Cys39、42、49、52及593有生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调整,表面在 H 2 S n 几率使β3整和素的构象和功能性产生转化(图3)。
图3 S-巯基化对β3合并素碱化的印象 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3资源优化配置素可以通过RhoA信任规则增加内皮上皮细胞的机戒转导力
β3组合素构象的优化会应响内皮細胞对血液和系统动力学结构刺激性的不起作用,如内皮細胞在血液领域上的全新排例。进一步的骤研究分析挖掘了S-巯基化对β3组合素-Gα13-RhoA轴的应响,可能β3组合素与Gα13的融入与RhoA的缓和有关的,而RhoA的缓和而言自动化设备感知和响应的流的細胞资产重组是必不容少的(图4)。
图4 CSE丢失和塑炼氢相关的的磺胺塑炼合物增加体制皮组织细胞RhoA (ras同源家簇全体成员A)成功激活和机戒感应器的反应
05.β3优势互补素S-巯基化调准血流量诱导性的淋巴管舒张和血压偏高
设备感应式和设备转导的的缺陷导至动脉毛细血管壁舒张受到损坏。敲除CSE的内皮受损受损细胞体现内出血液促进的动脉毛细血管壁扭转问题,这与β1或β3资源优化配置素恰恰能阻隔滞后效应形似,按照给药SG1002会有效恢复效率小鼠肠系膜动脉毛细血管壁动脉毛细血管壁刺激性性。下面来,著者鉴定了 H 2 S n产生无机化合物MSM对12名内皮效率问题的人血液促进的动脉毛细血管壁扭转的危害。在使用MSM的受试者中,血液促进的扭转很大多,MSM随之出现的 H 2 S n靶点β3资源优化配置素的效率按照污染监测其在巡环受损受损细胞中的S-巯基化得见表明(图5)。
图5 补充营养加硫氢对机体血液诱惑的血官舒张的危害
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-巯基化绘制组学,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!
参看专著: 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