
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、核心设计导致
01.内皮组织的S-巯基化淡化
本段相对比较了二组连接打样定制,形成了二最大数值文件集。数值文件集1以及从无斑块的肠系膜主主动脉中离的大自然人内皮组织血癌组织细胞和含斑块的颈主主动脉分开的大自然人内皮组织血癌组织细胞,我委判定微血管问题中基于半胱氨酸造成下降而变换S-巯基化的靶标;数值文件集2以及静置或流体动力截取视频承载力下培养出来的人内皮组织血癌组织细胞,即将判定内源造成的H2Sn 的总体设计目标;数值文件集3将内皮组织血癌组织细胞放置截取视频承载力下为下降 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)抒发,用稀释剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002处里,我委识别系统可被外源施用H2Sn表达的半胱氨酸残基。在因此3最大数值文件多,共分184个多见蛋清被CSE繁衍的 H 2 S n 或外源拜谱生物的 H 2 S n 放供体表达,总体设计同一字段体现,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸异常将近,非常是在−1、−2、−3和+1部位(图1)。
图1. 内皮血细胞S -巯基化掩盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.数据整合素是被高速S-巯基化的核蛋白
对那些3数为据集的巯基化核淀粉酶展开生物生物富集定性解析,判定了1个关键的 H 2 S n靶向疗法核淀粉酶簇(即推进素介导的无线移动信号抗扰和糖酵解)。人类基因集生物生物富集拿分图也鉴别了推进素受损组织外面能够 功用的核淀粉酶,拿分最多的是推进素。进几步定性解析发现,推进素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化情况较高,在推进素β1和β3中检查到几个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微的结果灵魂出现在静态式的必要条件下培育的内皮受损组织各类无斑块内皮受损组织处出现高标准的S-巯基化,而在分割地应力下的受损组织各类含斑块样品管理中可以说是完全没有无线移动信号(图2)。
图2 内皮β3融合素S-巯基化的web3d分析(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3合并素的S-巯基化所决定了原子核内二硫键、合并素的连通和功能键
β3构建素内的S-巯基半胱氨酸残基精确定位于上皮细胞外“所含半胱氨酸”或I-EGF(构建素-表发芽成分)样节构域3和4(Cys529、532、534、593、601),包括调控配体感召力的杂交育种节构域(Cys39、42、49、52),这两人节构域都包函决定性β3构建素无线信号进行的二硫键。质谱結果反映,H2Sn 存有下,Cys39、42、49、52及593有所为含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601降低,反映在 H 2 S n 能够使β3构建素的构象和技能引发转变(图3)。
图3 S-巯基化对β3数据整合素碱化的危害 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3优化素用RhoA依靠共识机制长期保持内皮細胞的机械厂转导力
β3优化组合素构象的变更会影响到到内皮生殖神经元对出血牵引结构力学促进的化学反应,如内皮生殖神经元在出血方位上的再一次摆放。进步骤设计察觉到了S-巯基化对β3优化组合素-Gα13-RhoA轴的影响到到,担心β3优化组合素与Gα13的整合与RhoA的减弱关于 ,而RhoA的减弱对于那些机械设备感应器和相应的流动的生殖神经元整体上市是必切不可少的(图4)。
图4 CSE损坏和塑炼氢关于的磺胺塑炼合物补对外皮人体细胞RhoA (ras同源家族式人员A)激活开通和自动化设备感测器的影向
05.β3整理素S-巯基化调高血液流动引诱的毛细血管舒张和血压高
机戒理性和机戒转导的不足导至血液舒张受破损。敲除CSE的内皮组织现象删流分析的血液扩涨性障碍物,这与β1或β3优化素中医相互作用同类,顺利用给药SG1002可以效还原小鼠肠系膜主动脉血液的敏理性。下面来,创作者评估报告格式了 H 2 S n减少化学物质MSM对12名内皮用途性障碍物患儿血液流动分析的血液扩涨的引响。在展开MSM的受试者中,血液流动分析的扩涨强烈加强,MSM发展的 H 2 S n靶向药物β3优化素的功能顺利用数据监测其在巡环组织中的S-巯基化收获证明(图5)。
图5 继续补充塑炼氢对机体血液成脂的血液舒张的后果
二、总结
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、拜谱总结
在这项研究中,作者通过S-巯基化表达组学,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!
规范文献资料: 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