
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、其主要研究方案毕竟
01.内皮上皮细胞的S-巯基化绘制
论文很了几组联接合格品,制成了以下三个信息集。信息集1分为从无斑块的肠系膜动脉毛细血管毛细血管中分头离的自然人内皮神经体癌细胞膜和含斑块的颈动脉毛细血管毛细血管拆分的自然人内皮神经体癌细胞膜,重要途径肯定毛细血管重大疾病中是因为半胱氨酸体癌细胞代谢减小而优化S-巯基化的靶标;信息集2分为静置或流体力学剪接刚度下提升的人内皮神经体癌细胞膜,可能肯定内源存在的H2Sn 的关键;信息集3将内皮神经体癌细胞膜放入剪接刚度下,以减小 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)展示,用高沸点溶剂或缓控 H 2 S n 供体SG1002除理,重要途径掌握可被外源产生H2Sn淡化的半胱氨酸残基。在大多数3个信息密集,有189个种类蛋白酶被CSE并衍生的 H 2 S n 或外源APP的 H 2 S n 产生供体淡化,基本同步编码序列界面显示,带负电势的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸十分靠近,十分是在−1、−2、−3和+1角度(图1)。
图1. 内皮细胞系S -巯基化遮盖组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
02.整和素是被间距S-巯基化的蛋白质
对各种3数量据集的巯基化核淀粉酶完成丰度定量浅析,确定好了1个一般的 H 2 S n靶向药物核淀粉酶簇(即优势互补素介导的预警进行和糖酵解)。基因遗传集丰度打分图也检验了优势互补素神经组织系漆层相互间角色的核淀粉酶,打分极高的是优势互补素。进一点定量浅析察觉,优势互补素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化限度较高,在优势互补素β1和β3中探测到很多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微最后可确认在静态式的前提条件下塑造培养的内皮神经组织系及及无斑块内皮神经组织系处的存在高总体水平的S-巯基化,而在裁切能力下的神经组织系及及内含斑块打样定制中可以说根本逐渐耗尽预警(图2)。
图2 内皮β3聚合素S-巯基化的信息可视化研究方案(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
03.β3资源聚合素的S-巯基化决定了了原子内二硫键、资源聚合素的提升和功能模块
β3兼容合并素内的S-巯基半胱氨酸残基确定于组织细胞外“丰富半胱氨酸”或I-EGF(兼容合并素-表滋生指数)样组成域3和4(Cys529、532、534、593、601),同时调控配体判断力的混种杂交组成域(Cys39、42、49、52),这两只组成域都含盖关键β3兼容合并素移动信号肌肉收缩的二硫键。质谱最终反映,H2Sn 都存在下,Cys39、42、49、52及593有所为生物富集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调整,反映在 H 2 S n 有可能使β3兼容合并素的构象和功能键发生的波动(图3)。
图3 S-巯基化对β3资源优化配置素纯化的印象 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)
04.S-巯基化β3聚合素完成RhoA依靠机理持续内皮组织的机械化转导力
β3融合素构象的优化会关系内皮神经元对血液驱动流体力学危害的症状,如内皮神经元在血液朝向上的重摆列。进两步分析显示了S-巯基化对β3融合素-Gα13-RhoA轴的关系,这是因为β3融合素与Gα13的相结合与RhoA的仰制关与,而RhoA的仰制对於物理感应器和出现异常流量的神经元重组方案是必不少的(图4)。
图4 CSE丢失和混炼橡胶氢相关内容的磺胺混炼橡胶合物填写对里皮生殖细胞RhoA (ras同源网络家族组员A)激活开通和机械性感知的会影响
05.β3构建素S-巯基化调试血流量诱导性的动脉血管舒张和血压正常
机械制造性自感应和机械制造性转导的心理思维障碍导致毛细大动脉毛细毛细血管舒张破环。敲除CSE的内皮癌细胞系表現出血量流诱骗的毛细大动脉毛细毛细血管发展心理思维障碍,这与β1或β3梳理素阻绝边际效应一样,经由给药SG1002但是有效恢复如初小鼠肠系膜大动脉毛细大动脉毛细毛细血管的敏感度状态。反驳来,作著评诂了 H 2 S n降低化学物质MSM对12名内皮功用心理思维障碍糖尿病患者血液流量诱骗的毛细大动脉毛细毛细血管发展的应响。在接受了MSM的受试者中,血液流量诱骗的发展很明显多,MSM双重性的 H 2 S n靶点β3梳理素的工作能力经由数据监测其在巡环癌细胞系中的S-巯基化得见声明(图5)。
图5 多补混炼氢对身休出血诱骗的毛细血管舒张的的影响
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、拜谱个人总结
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!
学习文献资料: 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