
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、核心分析最终结果
01.内皮血细胞的S-巯基化突显
本文作者相比了3组搭配原材料,合成了以下三个统计资料集。统计资料集1包含从无斑块的肠系膜大冠状动脉中分刘海离的自然人内皮肿瘤体神经细胞膜和含斑块的颈大冠状动脉拆分的自然人内皮肿瘤体神经细胞膜,此次断定微血管普通疾病中是由于半胱氨酸分解减低而修改S-巯基化的靶标;统计资料集2包含静置或流体力学剪截承载力下培养出来的人内皮肿瘤体神经细胞膜,极可能断定内源存在的H2Sn 的个人目标;统计资料集3将内皮肿瘤体神经细胞膜置放剪截承载力下为减低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)呈现,用高沸点溶剂或控释 H 2 S n 供体SG1002正确处理,此次判别可被外源施用H2Sn突显的半胱氨酸残基。在大多数3个统计资料分布,共要18七个普通蛋清被CSE发展的 H 2 S n 或外源软件的 H 2 S n 产生供体突显,整体来说一样回文序列展示,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸相对更加接近,特意是在−1、−2、−3和+1方位(图1)。
图1. 内皮血细胞S -巯基化掩盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.整合资源素是被极度S-巯基化的淀粉酶
对其他3位数据集的巯基化蛋清做好有进行研究分析,制定了6个首要的 H 2 S n靶向疗法蛋清簇(即组合素介导的警报肌肉收缩和糖酵解)。染色体集有总成绩图也鉴定会了组合素上皮细胞系系系外面主动效应的蛋清,总成绩极限的是组合素。进的一步进行研究分析出现,组合素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化层面较高,在组合素β1和β3中监测到各个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微效果断定在静态变量状况下培养计划的内皮上皮细胞系系系各类无斑块内皮上皮细胞系系系处现实存在高层次的S-巯基化,而在切面热应力下的上皮细胞系系系各类有斑块样品英文中基本上完完全全丧失了警报(图2)。
图2 内皮β3优化组合素S-巯基化的可视化效果探究(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3兼容合并素的S-巯基化取决了团伙内二硫键、兼容合并素的蔓延和功效
β3资源优化配置素内的S-巯基半胱氨酸残基手机定位于细胞核外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(资源优化配置素-表面繁殖细胞)样架构域3和4(Cys529、532、534、593、601),或者调整配体感召力的有性杂交架构域(Cys39、42、49、52),这俩个架构域都带有决定的β3资源优化配置素信息电荷转移的二硫键。质谱效果体现了,H2Sn 都存在下,Cys39、42、49、52及593甚微生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601上涨,体现了在 H 2 S n 可能性使β3资源优化配置素的构象和职能再次出现异常规律(图3)。
图3 S-巯基化对β3数据整合素滋养的导致 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整和素使用RhoA依赖感机理实现内皮内部的机械设备制造转导力
β3转型素构象的变更会直接引响内皮癌上皮上皮细胞对血液运转学刺激作用的现象,如内皮癌上皮上皮细胞在血液趋势上的直接排例。进的一步分析发觉了S-巯基化对β3转型素-Gα13-RhoA轴的直接引响,因此β3转型素与Gα13的整合与RhoA的克制关于,而RhoA的克制我们对机械装备传感器和初始化失败进出的癌上皮上皮细胞协同是必不可以少的(图4)。
图4 CSE缺损和塑炼橡胶氢涉及到的的磺胺塑炼橡胶合物補充队内皮受损细胞RhoA (ras同源网络家族成员国A)系统激活和自动化传感器的反应
05.β3优势互补素S-巯基化调血液流动介导的血液舒张和高血压
自动化自动化机械感應和自动化自动化机械转导的缺欠引致动脉血栓血液舒张破损。敲除CSE的内皮生殖肿瘤细胞特征导致出出血促进的动脉血栓血液发展功能键缺陷,这与β1或β3资源优化配置素阻挡滞后效应类似,根据给药SG1002还有效回到小鼠肠系膜动脉血栓动脉血栓血液太敏单纯。现在来,做者风险评估了 H 2 S n挥发释放有机物MSM对12名内皮功能键功能键缺陷我们出血促进的动脉血栓血液发展的关系。在接受了MSM的受试者中,出血促进的发展清晰增添,MSM随之出现的 H 2 S n靶向疗法β3资源优化配置素的学习能力根据数据监测其在循环系统生殖肿瘤细胞中的S-巯基化拥有核实(图5)。
图5 多补加硫氢对人身体血流量诱骗的淋巴管舒张的关系
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、拜谱个人心得体会
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!
分类专著: 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