
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、重点探究报告
01.内皮生殖细胞的S-巯基化呈现
这篇文章较好了二组匹配备样,转成了三数据表格资料库文件集。数据表格资料库文件集1还有从无斑块的肠系膜冠脉中离的绿色人内皮神经細胞系和含斑块的颈冠脉分离出来的绿色人内皮神经細胞系,我委判断动脉的疾病中基于半胱氨酸代谢转化调低而变化S-巯基化的靶标;数据表格资料库文件集2还有静置或气体剪截载荷下培训的人内皮神经細胞系,有希望判断内源行成的H2Sn 的目的;数据表格资料库文件集3将内皮神经細胞系放至剪截载荷下为调低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)理解,用萃取剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002处置,我委辨识可被外源给予H2Sn体现的半胱氨酸残基。在所有的3总数据表格资料库文件网络化,共分186个常用核蛋白被CSE具象化的 H 2 S n 或外源应用软件的 H 2 S n 释放出来供体体现,综合同样队列显现,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸极其更加接近,特点是在−1、−2、−3和+1地位(图1)。
图1. 内皮组织S -巯基化体现组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.整合资源素是被较高S-巯基化的血清
对一切3个大概的数据集的巯基化蛋清质采取丰度讲解,明确了两个主要是的 H 2 S n靶向药物蛋清质簇(即梳理素介导的网络无线信号减弱和糖酵解)。什么是基因集丰度命中率图也加测了梳理素細胞外面相护效用的蛋清质,命中率最大的是梳理素。进步骤讲解发现,梳理素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化因素较高,在梳理素β1和β3中加测到几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微结杲印证在静态变量状况下培养出的内皮細胞并且无斑块内皮細胞处出现高水准的S-巯基化,而在削切弯曲应力下的細胞并且含带斑块样品英文中近乎完成得不到网络无线信号(图2)。
图2 内皮β3聚合素S-巯基化的可视化数据研究方案(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3梳理素的S-巯基化决心了分子式内二硫键、梳理素的拓宽和模块
β3资源优化配置素内的S-巯基半胱氨酸残基标记于神经细胞外“蕴含半胱氨酸”或I-EGF(资源优化配置素-表皮层生长发育分子)样组成部分域3和4(Cys529、532、534、593、601),相应调理配体吸引力的有性杂交组成部分域(Cys39、42、49、52),这几个组成部分域都蕴含绝对β3资源优化配置素数字信号除极的二硫键。质谱报告单意味着,H2Sn 普遍存在下,Cys39、42、49、52及593有所作为聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下降,意味着在 H 2 S n 或者使β3资源优化配置素的构象和功效进行转变 (图3)。
图3 S-巯基化对β3推进素活性的印象 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整合资源素确认RhoA依赖感体系增加内皮肿瘤细胞的机械制造转导力
β3资源优化配置素构象的改善会的影响力内皮受损细胞膜膜对血液的流动动力机学有趣的症状,如内皮受损细胞膜膜在血液的流动目标上的再次陈列。进一次探讨发掘了S-巯基化对β3资源优化配置素-Gα13-RhoA轴的的影响力,正因为β3资源优化配置素与Gα13的构建与RhoA的仰制管于,而RhoA的仰制关于机器感知和崩溃的流动的受损细胞膜膜整体上市是必不少的(图4)。
图4 CSE缺位和混炼氢重要性的磺胺混炼合物填写队内皮细胞系RhoA (ras同源皇室家族组成员A)解锁和机械厂感知的关系
05.β3结合素S-巯基化改善血液诱导性的心血管舒张和血压正常
机诫感应器和机诫转导的障碍性物使得毛细毛细血官舒张受破损。敲除CSE的内皮癌细胞膜表达删流诱骗的毛细毛细血官扩大期障碍性物,这与β1或β3数据梳理素阻挡相互作用相像,顺利可以通过给药SG1002可以有效康复小鼠肠系膜动脉血官毛细毛细血官敏感度性。接下去来,作家评估方法了 H 2 S n宣泄氧化物MSM对12名内皮功能表障碍性物病人血液诱骗的毛细毛细血官扩大期的导致。在容忍MSM的受试者中,血液诱骗的扩大期比较明显加剧,MSM繁衍的 H 2 S n靶向药物β3数据梳理素的功能顺利可以通过监测系统其在嵌套循环癌细胞膜中的S-巯基化得到了声明(图5)。
图5 填补硫化橡胶氢对人体健康血液帮助的动脉血管舒张的影晌
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-巯基化表达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!
决定性期刊论文: 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