
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、常见实验导致
01.内皮内部的S-巯基化表达
我们相对了几组搭配供试品,转化了八位数据信息显示库表格库集。数据信息显示库表格库集1收录从无斑块的肠系膜冠脉中离的先天人内皮生殖生殖体血细胞和含斑块的颈冠脉拆分的先天人内皮生殖生殖体血细胞,目的肯定血管壁问题中会因为半胱氨酸体血细胞代谢减少而变换S-巯基化的靶标;数据信息显示库表格库集2收录静置或流体力学裁切压力应变下培养出的人内皮生殖生殖体血细胞,有机会肯定内源生成的H2Sn 的对方;数据信息显示库表格库集3将内皮生殖生殖体血细胞放置在裁切压力应变下,以减少 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)抒发,用溶液或缓控 H 2 S n 供体SG1002清理,目的快速精确可被外源加入的H2Sn装饰的半胱氨酸残基。在所有的3位数据信息显示库表格库分散,有18九个分类蛋白酶被CSE双重性的 H 2 S n 或外源应运的 H 2 S n 放出供体装饰,环境承载力不一样编码序列信息显示,带负电荷量的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸极其将近,特备是在−1、−2、−3和+1位址(图1)。
图1. 内皮体细胞S -巯基化修饰语组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.组合素是被角度S-巯基化的淀粉酶
对其他3数量据集的巯基化蛋清对其进行生物生物富集了解,判别了3个主要的的 H 2 S n靶向疗法蛋清簇(即梳理素介导的4g走势传导电流和糖酵解)。基因组集生物生物富集总成绩图也鉴定结论了梳理素細胞接触面充分影响的蛋清,总成绩非常高的是梳理素。进的一步了解感觉,梳理素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化方面较高,在梳理素β1和β3中验测到2个巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最终灵魂存在的在静态变量先决条件下培训的内皮細胞并且 无斑块内皮細胞处存在的高级别的S-巯基化,而在复制粘贴应力应变下的細胞并且 包含的斑块样本中基本上完成丧失了4g走势(图2)。
图2 内皮β3优化组合素S-巯基化的可视化效果钻研(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3聚合素的S-巯基化考虑了原子核内二硫键、聚合素的延展和特点
β3数据梳理素内的S-巯基半胱氨酸残基位置定位于人体细胞外“饱含半胱氨酸”或I-EGF(数据梳理素-外皮的生长系数)样节构类型特征域3和4(Cys529、532、534、593、601),、调配体沟通协调能力的有性杂交节构类型特征域(Cys39、42、49、52),这几个节构类型特征域都收录取决于β3数据梳理素预警肌肉收缩的二硫键。质谱最终结果呈现,H2Sn 普遍存在下,Cys39、42、49、52及593有了聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调低,呈现在 H 2 S n 也许 使β3数据梳理素的构象和技能引发变现(图3)。
图3 S-巯基化对β3构建素纯化的决定 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3整理素用RhoA依赖性原则增加内皮血细胞的机械性转导力
β3兼容合并素构象的修改会印象到内皮人体内部对血液动力系统学热血的反应迟钝,如内皮人体内部在血液方法上的全新顺序排列。进两步设计发现了S-巯基化对β3兼容合并素-Gα13-RhoA轴的印象到,可能β3兼容合并素与Gα13的构建与RhoA的缓和有关系,而RhoA的缓和关于机械装备感知和回应流动性的人体内部并购重组是必不宜少的(图4)。
图4 CSE不全和加硫氢相关联的磺胺加硫合物获取对外皮血细胞RhoA (ras同源家族性的成员英文A)激活码和自动化设备感应器的损害
05.β3资源共享素S-巯基化调结血供引诱的血栓舒张和血压偏高
自动化机械性磁感应和自动化机械性转导的技能障碍物影晌血液舒张毁坏。敲除CSE的内皮神经元表达大出血供介导型的血液扭转技能障碍物,这与β1或β3组合素中医相应一样,依据给药SG1002有无效找回小鼠肠系膜心血管壁血液强烈性。反驳来,做者考核了 H 2 S n降低无机化合物MSM对12名内皮技能技能障碍物患有血供介导型的血液扭转的影晌。在容忍MSM的受试者中,血供介导型的扭转明显的增大,MSM衍化的 H 2 S n靶向治疗β3组合素的功能依据监测方案其在循环往复神经元中的S-巯基化达到核实(图5)。
图5 摄入加硫氢对人们血液流量分析的血管壁舒张的影晌
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ppt
在这项研究中,作者通过S-巯基化遮盖组学,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!
基准论文文献: 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