
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、首要深入分析结论
01.内皮人体细胞的S-巯基化掩盖
这篇会比较了几组连接试样,转换成了这几个大数据表格信息资料集。大数据表格信息资料集1属于从无斑块的肠系膜冠脉中分发型离的绿色人内皮神经内部核系和含斑块的颈冠脉分离出来的绿色人内皮神经内部核系,此次判断动脉血管皮肤疾病中根据半胱氨酸代谢转化变低而改进S-巯基化的靶标;大数据表格信息资料集2属于静置或射流拷贝承载力下培养出来的人内皮神经内部核系,力争判断内源产生了的H2Sn 的工作目标;大数据表格信息资料集3将内皮神经内部核系移至拷贝承载力时以变低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)表现,用液体或缓控 H 2 S n 供体SG1002办理,此次掌握可被外源施用H2Sn掩盖的半胱氨酸残基。在那些3个大数据表格信息资料收集,一共187个种类蛋白质被CSE繁衍的 H 2 S n 或外源运用的 H 2 S n 解放供体掩盖,综合统一队列表明,带负正电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸愈来愈相近,很大是在−1、−2、−3和+1位子(图1)。
图1. 内皮细胞膜S -巯基化修饰语组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.组合素是被的高度S-巯基化的淀粉酶
对近乎所有3总数据集的巯基化球蛋清做好内含定性探讨,来确定了好几个首要的 H 2 S n靶向药物球蛋清簇(即推进素介导的的数据信号传导电流和糖酵解)。人类基因集内含成绩图也监定了推进素内部外表相护效应的球蛋清,成绩最高的人的是推进素。进的一步定性探讨看到,推进素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化的情况较高,在推进素β1和β3中探测到好几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微毕竟查证在外部先决条件下的培养的内皮内部及其无斑块内皮内部处发生高水准的S-巯基化,而在截取视频应力应变下的内部及其内含斑块试品中近乎几乎得不到的数据信号(图2)。
图2 内皮β3优化素S-巯基化的web3d探究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3资源共享素的S-巯基化打算了原子核内二硫键、资源共享素的蔓延和功能性
β3资源共享素内的S-巯基半胱氨酸残基追踪定位于上皮细胞外“含高半胱氨酸”或I-EGF(资源共享素-表面层成长系数)样构造域3和4(Cys529、532、534、593、601),以其调理配体判断力的交配构造域(Cys39、42、49、52),这这两个构造域都涵盖打算β3资源共享素无线信号除极的二硫键。质谱结杲阐明,H2Sn 会存在下,Cys39、42、49、52及593有些丰度, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,阐明在 H 2 S n 几率使β3资源共享素的构象和模块产生变幻(图3)。
图3 S-巯基化对β3优化组合素滋养的导致 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3结合素凭借RhoA依赖性体系保持着内皮内部的机械设备转导力
β3兼容合并素构象的调整会关系到内皮受损体細胞对血液流量的动力学模型结构激励的关系,如内皮受损体細胞在血液流量角度上的从新排例。进那步探析发现了了S-巯基化对β3兼容合并素-Gα13-RhoA轴的关系到,为了β3兼容合并素与Gα13的根据与RhoA的减缓关于 ,而RhoA的减缓相对于机器感应器和卡死流失的受损体細胞整顿是必不少的(图4)。
图4 CSE损坏和塑炼氢一些的磺胺塑炼合物补体制皮细胞膜RhoA (ras同源家族式全体成员A)激话和机械性调节器的直接影响
05.β3整和素S-巯基化调整血液流量引导的毛细血管舒张和血压值
机械设备设备传器和机械设备设备转导的缺陷报告会影响静脉舒张毁坏。敲除CSE的内皮上皮内部行为 导致出血液流动量成脂的静脉扩大缺陷物,这与β1或β3推进素阻绝不确定性类似的,用给药SG1002但是有效治愈小鼠肠系膜大动脉静脉强烈性。现在来,小编评诂了 H 2 S n脱离氧化物MSM对12名内皮功能性缺陷物病号血液流动量成脂的静脉扩大的会影响。在介绍MSM的受试者中,血液流动量成脂的扩大非常明显多,MSMip产业的 H 2 S n靶点β3推进素的作用用监测系统其在反复上皮内部中的S-巯基化得以验证(图5)。
图5 填补混炼氢对机体血液流量诱骗的血管壁舒张的危害
二、总结ppt
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、拜谱工作小结
在这项研究中,作者通过S-巯基化装饰组学,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!
借鉴医学文献: 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