
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、常见学习效果
01.内皮细胞系的S-巯基化装饰
今天尤为了几组联接样板,自动生成了6个的大数据表格信息集。的大数据表格信息集1分为从无斑块的肠系膜大毛细血管中分头离的绿色水人内皮上皮组织和含斑块的颈大毛细血管剥离的绿色水人内皮上皮组织,有赖于确保毛细血管病中伴随半胱氨酸新陈代谢影响而改进S-巯基化的靶标;的大数据表格信息集2分为静置或气固两相流裁切载荷下培育的人内皮上皮组织,一般确保内源产生了的H2Sn 的工作目标;的大数据表格信息集3将内皮上皮组织放至裁切载荷时以影响 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表达爱,用稀释剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002工作,有赖于辨认可被外源施用H2Sn淡化的半胱氨酸残基。在几乎所有3个的大数据表格信息聚集,共设18八个较为常见淀粉酶被CSE发展的 H 2 S n 或外源运用的 H 2 S n 发出供体淡化,总体经济不对回文序列表现,带负带电粒子的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸很相似,尤为是在−1、−2、−3和+1的位置(图1)。
图1. 内皮体细胞S -巯基化表达组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.资源共享素是被高宽比S-巯基化的血清
对所以3数量据集的巯基化核淀粉酶做出聚集研究,选定了俩个基本的 H 2 S n靶点核淀粉酶簇(即组合素介导的数字无线信号减压反射和糖酵解)。基因组集聚集总命中率图也鉴定结论了组合素人体癌肿瘤内部面互为帮助的核淀粉酶,总命中率是最高的的是组合素。进步研究出现 ,组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化因素较高,在组合素β1和β3中探测到诸多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微可是验证在静态变量标准下锻炼的内皮人体癌肿瘤内部与无斑块内皮人体癌肿瘤内部处会存在高水准的S-巯基化,而在剪截地应力下的人体癌肿瘤内部与有效斑块产品的样品中可以说已经失去了数字无线信号(图2)。
图2 内皮β3兼容合并素S-巯基化的多维分析研发(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3融合资源素的S-巯基化取决了碳原子内二硫键、融合资源素的伸延和功用
β3结合素内的S-巯基半胱氨酸残基品牌定位于血细胞外“所含半胱氨酸”或I-EGF(结合素-皮下组织的生长的细胞)样形式类型域3和4(Cys529、532、534、593、601),、调结配体感召力的杂交种形式类型域(Cys39、42、49、52),这两人形式类型域都包函取决于β3结合素卫星信号传递的二硫键。质谱效果表示,H2Sn 具有下,Cys39、42、49、52及593无所丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,表示在 H 2 S n 会使β3结合素的构象和用途造成变化规律(图3)。
图3 S-巯基化对β3资源优化配置素活性的影响到 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3梳理素依据RhoA依赖关系制度长期保持内皮组织的机戒转导力
β3组合素构象的变动会作用内皮血细胞膜核对血供发动机学激发的生理反应,如内皮血细胞膜核在血供方问上的立即编排。进十步学习挖掘了S-巯基化对β3组合素-Gα13-RhoA轴的作用,是因为β3组合素与Gα13的紧密结合与RhoA的治理和改善业内,而RhoA的治理和改善关于机戒感应器和积极地响应外溢的血细胞膜核合拼是必不能少的(图4)。
图4 CSE缺少和加硫氢涉及到的磺胺加硫合物及时补充体制皮组织细胞RhoA (ras同源氏族人员A)启用和机诫感知的反应
05.β3资源优化配置素S-巯基化调理血液流动成脂的微血管舒张和血压偏高
物理感应器和物理转导的瑕疵会造成血官壁舒张有污点。敲除CSE的内皮细胞核系成绩出血点流诱发的血官壁扭转性障碍物,这与β1或β3融合素传导调节作用差不多,经由给药SG1002可以有效恢复性能小鼠肠系膜主动脉血官壁特别敏感认识。接加起来来,著者风险评估了 H 2 S n释放出氧化物MSM对12名内皮性能性障碍物朋友血液量诱发的血官壁扭转的决定。在到MSM的受试者中,血液量诱发的扭转很明显提升,MSM衍生品的 H 2 S n靶向治疗β3融合素的功能经由监测数据其在重复细胞核系中的S-巯基化到可确认(图5)。
图5 食用塑炼氢对人休血液帮助的淋巴管舒张的会影响
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-巯基化突显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-巯基化突显组学,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