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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。

日语题目:Mapping the endothelial cell S-sulfhydrome highlights the crucial role of Integrin sulfhydration in vascular function(Circulation,IF=39.92,2021) 2英文关键词:内皮细胞膜S-巯基化组学证明优化组合素加硫在动静脉的功能中的关键性目的 分析文件:人内皮神经元 组学技术水平:S-巯基化体现组

一、包括探索毕竟

01.内皮神经元的S-巯基化掩盖

文中相对较了3组匹配样本,绘制了八个统计大数据分析资料集。统计大数据分析资料集1包扩从无斑块的肠系膜主毛细血管中分发型离的大自然人内皮内部和含斑块的颈主毛细血管分離的大自然人内皮内部,契机选定毛细血管肠道疾病中考虑到半胱氨酸消化吸收消减而变S-巯基化的靶标;统计大数据分析资料集2包扩静置或流体动力削切刚度下养育的人内皮内部,现已选定内源生产的H2Sn 的要求;统计大数据分析资料集3将内皮内部放置于削切刚度下为消减 半胱硫氨酸γ裂解酶(CSE)体现,用高沸点溶剂或缓凝 H 2 S n 供体SG1002净化处理,契机判别可被外源施加压力H2Sn淡化语的半胱氨酸残基。在其他3个统计大数据分析资料密集,一共有187个多见球蛋白被CSE延伸的 H 2 S n 或外源适用的 H 2 S n 发挥供体淡化语,环境承载力保持一致回文序列彰显,带负带电粒子的谷氨酸和天冬氨酸与S-巯基半胱氨酸如此相近,特意是在−1、−2、−3和+1选址(图1)。

图1. 内皮生殖细胞S -巯基化装饰组 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)

02.优化组合素是被非常S-巯基化的血清

对一切3数为据集的巯基化核血清来包含有讲解,知道了4个最主要的的 H 2 S n靶向治疗核血清簇(即转型素介导的电磁波肌肉收缩和糖酵解)。人类基因集包含有拿分图也签定了转型素神经元表皮完美使用的核血清,拿分至高的是转型素。进第一步讲解挖掘,转型素α2、α5、α6、α 1、αV、β1和β3的S-巯基化地步较高,在转型素β1和β3中探测到多条巯基化半胱氨酸残基(图1E)。荧光显微数据查证在冗余先决条件下锻炼的内皮神经元或是无斑块内皮神经元处产生高层次的S-巯基化,而在削切应力应变下的神经元或是包含有斑块原辅料中可以说齐全得不到电磁波(图2)。

图2 内皮β3优化素S-巯基化的数据可视化实验(图源:Bibli et al., Circulation, 2021)

03.β3聚合素的S-巯基化取决于了分子式内二硫键、聚合素的延申和职能

β3整和素内的S-巯基半胱氨酸残基标记于受损细胞外“比较丰富半胱氨酸”或I-EGF(整和素-皮层生长期成分)样型式域3和4(Cys529、532、534、593、601),或者改善配体责任心的交配型式域(Cys39、42、49、52),这两只型式域都构成来决定β3整和素数据信息传递的二硫键。质谱然而取决于,H2Sn 产生下,Cys39、42、49、52及593甚微含有, 而 Cys64、 75、527、 529、532、534、657、661及601下跌,取决于在 H 2 S n 应该使β3整和素的构象和模块产生的变化(图3)。

图3 S-巯基化对β3优化组合素产甲烷的后果 (图源:Bibli et al., Circulation, 2021)

04.S-巯基化β3整合资源素在RhoA依赖感体系始终维持内皮细胞系的自动化设备转导力

β3优化组合素构象的改动会引响内皮组织核对血供牵引力学结构刺激作用的症状,如内皮组织核在血供领域上的再次摆放。进的一步科学研究挖掘了S-巯基化对β3优化组合素-Gα13-RhoA轴的引响,是由于β3优化组合素与Gα13的构建与RhoA的治理和改善关以,而RhoA的治理和改善针对于机感应器和加载出入的组织核重新组合是必最重要的(图4)。

图4 CSE缺损和混炼橡胶氢各种相关的磺胺混炼橡胶合物补给对外皮人体细胞RhoA (ras同源氏族成员名单A)激发和机器感应器的危害

05.β3整合资源素S-巯基化调准血液引发的动静脉舒张和心律

机器光感应和机器转导的一些缺陷产生静脉壁舒张受破损。敲除CSE的内皮上皮细胞系症状渗血液流动帮助的静脉壁扭转阻碍,这与β1或β3构建素中医滞后效应相像,能够 给药SG1002有效复原小鼠肠系膜大动脉静脉壁的敏非理性。现在来,诗人评估方法了 H 2 S n减少类化合物MSM对12名内皮特点阻碍病患血液流动帮助的静脉壁扭转的危害。在受到MSM的受试者中,血液流动帮助的扭转很明显增高,MSM诞生的 H 2 S n靶向治疗β3构建素的效果能够 监测网其在反复的上皮细胞系中的S-巯基化受到声明(图5)。

图5 多补硫化橡胶氢对人休出血诱导性的淋巴管舒张的后果

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-巯基化淡化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、拜谱工作小结

在这项研究中,作者通过S-巯基化淡化组学,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!

规范文献综述: 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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