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德国心血管研究中心揭示半胱氨酸硫巯基化在血管功能的关键作用

发布时间:2024-08-14

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。

日语文章标题:Mapping the endothelial cell S-sulfhydrome highlights the crucial role of Integrin sulfhydration in vascular function(Circulation,IF=39.92,2021) 中文字幕标题格式:内皮生殖细胞S-巯基化组学表明优化素塑炼在动脉血管功能模块中的首要做用 研究方案涂料:人内皮人体细胞 组学技术水平:S-巯基化装饰组

一、具体调查报告

01.内皮组织的S-巯基化淡化

这篇较了二组连接样品管理,生产了多个资料集。资料集1涉及到从无斑块的肠系膜冠状血官中分刘海离的非人工人内皮神经内部和含斑块的颈冠状血官转移的非人工人内皮神经内部,主要是知道血官皮肤疾病中致使半胱氨酸组织代谢调低而变S-巯基化的靶标;资料集2涉及到静置或液体、截取视频剪切力比下培训的人内皮神经内部,可能知道内源生产的H2Sn 的目标值;资料集3将内皮神经内部处于、截取视频剪切力比下,以调低 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)抒发,用高沸点溶剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002处理,主要是判别可被外源施加压力H2Sn体现的半胱氨酸残基。在其他3个资料聚集,现有18九个较为常见蛋白质被CSE并衍生的 H 2 S n 或外源选用的 H 2 S n 发出供体体现,总体布局相同回文序列界面显示,带负自由电荷的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸至关相近,十分是在−1、−2、−3和+1地方(图1)。

图1. 内皮人体细胞S -巯基化装饰组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)

02.资源整合素是被位置S-巯基化的球蛋白

对各个3数目据集的巯基化核血清酶来丰度了解,肯定了1个具体的 H 2 S n靶向治疗核血清酶簇(即转型素介导的网络数据牵张反射和糖酵解)。染色体集丰度打分率图也评定了转型素上皮内部表面能彼此反应的核血清酶,打分率是最高的的是转型素。进1步了解出现,转型素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化数量较高,在转型素β1和β3中探测到多巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微毕竟确认在动态情况下锻炼的内皮上皮内部甚至无斑块内皮上皮内部处来源于高程度的S-巯基化,而在分割能力下的上皮内部甚至具有斑块样机中近乎完整丢掉网络数据(图2)。

图2 内皮β3组合素S-巯基化的大数据可视化研究分析(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)

03.β3组合素的S-巯基化绝对了团伙内二硫键、组合素的展开和效果

β3组合素内的S-巯基半胱氨酸残基产品定位于血细胞外“中含半胱氨酸”或I-EGF(组合素-表滋生因素)样框架域3和4(Cys529、532、534、593、601),以其上调整整配体自己的亲和力的有性杂交框架域(Cys39、42、49、52),这两位框架域都涉及决策β3组合素电磁波除极的二硫键。质谱报告单反映出,H2Sn 都存在下,Cys39、42、49、52及593物有所聚集, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601调整,反映出在 H 2 S n 有机会使β3组合素的构象和实用功能产生发生变动(图3)。

图3 S-巯基化对β3兼容合并素产甲烷的决定 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)

04.S-巯基化β3组合素进行RhoA依赖于共识机制实现内皮细胞系的机器转导力

β3整和素构象的变更会干扰内皮細胞对出血的动运动学促使的反映,如内皮細胞在出血方向上上的继续布置。进一部研究分析出现了S-巯基化对β3整和素-Gα13-RhoA轴的干扰,如果β3整和素与Gα13的依照与RhoA的缓和关干,而RhoA的缓和相对机诫感测器和运行流的細胞合拼是必无法少的(图4)。

图4 CSE受损和加硫氢一些的磺胺加硫合物摄入公开化皮生殖细胞RhoA (ras同源家族性的成员英文A)修改密码和机械化调节器的影响到

05.β3数据整合素S-巯基化调准出血促进的血官舒张和血压偏高

自动化机械设备制造物质性和自动化机械设备制造转导的缺欠从而导致心血管壁微心血管壁舒张伤害。敲除CSE的内皮神经元特征删流引导性型的心血管壁微心血管壁增长认知性障碍,这与β1或β3梳理素阻挡反应一样,顺利经由给药SG1002有没有效恢复技能小鼠肠系膜心血管壁心血管壁微心血管壁敏物质性性。现在来,原作者测试了 H 2 S n释放出来化学物质MSM对12名内皮技能认知性障碍人血液引导性型的心血管壁微心血管壁增长的危害。在介绍MSM的受试者中,血液引导性型的增长看不出添加,MSM发展的 H 2 S n靶向治疗β3梳理素的力量顺利经由监测系统其在循环系统神经元中的S-巯基化得出得知(图5)。

图5 摄入混炼氢对人体人体血液流量引诱的动脉血管舒张的不良影响

二、个人总结

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-巯基化突显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-巯基化掩盖组学,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!

选取专著: 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
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