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Cell Metab热点研究 | 在抗衰老热潮中,硫巯基化修饰为何脱颖而出?

发布时间:2025-02-07

导言

新陈分解转化有的是个较为复杂且多特点的团伙生态学制品学学时候,它这不仅图标着时光的转瞬即逝,更伴根据团伙生态学制品学体四种生理特点特点效果的越来越衰败或者当下消化道疾病风险点的取得升。从组织表层的分解转化放缓、DNA伤害累计,到生殖器官程序的效果紊乱,新陈分解转化的反应贯串人身安全的各大时候。近两近几年来,根据团伙团伙生态学制品学学和球高球蛋白组学的飞跃快速发展,半胱氨酸突显球球蛋白组学越来越去到了论述者的观景视野。硫基化突显看做中间的这种为重要的球高球蛋白后突显,越来越遭受论述者的特别关注。它在组织电磁波传输、分解转化政策调控或者抗老化物阻碍等至关重要生理特点特点时候中选择着不可以或缺的人物。

2025年1月21日德国莱布尼茨研究所Milos R Filipovic的教授团队在Cell Metab杂质(IF:27.7)上发表了题为“Ergothioneine improves healthspan of aged animals by enhancing cGPDH activity through CSE-dependent persulfidation”的研究文章,该研究发现利用硫巯基化绘制组学发现食用硫醇类物质麦角硫因(ET)可以通过CSE催化的H2S产生和蛋白质过硫化作用发挥作用,从而显著增强线虫和老鼠的寿命。ET处理不仅增加了线虫和老鼠的NAD+水平,导致线粒体呼吸、ATP产生和细胞生长增强,从而改善了老龄老鼠的肌肉质量、血管化、肌肉细胞干细胞和跑步机耐力。这些发现阐明了ET的多方面作用,并为治疗与年龄相关的肌肉减少和代谢紊乱提供了见解。

图1 状态图

(图源:Petrovic, et al., Cell Metab, 2025)

生命的进化ET对萎缩动物界安全寿命短的反应

首先,研究人员在秀丽隐杆线虫模型中测试了ET对寿命和健康寿命的影响。他们观察到ET处理显著延长了线虫的寿命,并提高了其运动能力,增强了抗应激能力,并降低了与年龄相关的生物标志物的水平。为了阐明ET的作用机制,研究人员对线虫的硫巯基化呈现核营养物质组和转录组进行了分析。他们发现,ET处理导致超过300种蛋白质的蛋白质硫巯基化(PSSH)水平显著增加,但这些变化并没有导致基因表达的变化,提示ET的作用可能是通过翻译后修饰来实现的。

图2 ET可延后艳丽隐杆线虫的使用时间和绿色健康情況

(图源:Petrovic, et al., Cell Metab, 2025)

具体分析ET功能的分子结构制度化

研究人员通过组学分析观察到,ET处理导致线虫体内多种蛋白质的硫巯基化水平显著升高。这些发生硫巯基化的蛋白质主要定位在细胞质囊泡和线粒体ATP合酶复合物中,并且与抗氧化活性以及铜、NAD+和FAD的结合活性相关。进一步的热蛋白酶质组学分析(TPP)识别CSE作为ET结合靶点的可能性,并进行体外实验验证 ET 与CSE的相互作用。使用分子对接软件预测ET与CSE的结合位点,并分析其相互作用模式。ET处理导致线虫和MEF(小鼠胚胎成纤维)细胞中H2S水平的升高,证实了ET作为CSE的替代底物。研究还揭示了ET的反应机制,CSE将ET去硫基化,生成Hercynine,然后进一步转化为过硫化物,并最终产生H2S。CSE在线虫和MEF细胞中的存在是ET产生H2S的关键。

图3 ET是CSE出现H2S的底物

(图源:Petrovic, et al., Cell Metab, 2025)

否认ET功用的依赖症性

了解工人在一全系列工作声明了ET的效用。一方面,在CSE敲除的线虫中,操作Kaplan-Meier能了解和Mantel-Cox长秩检则测评ET对线虫期的影响到,看到ET清理还沒有延缓期或改进良好期,这声明了ET的效用依懒症于CSE。之类地,MPST(3-巯基异丙醇酸硫转变酶)敲除的线虫也时未从ET中换取良好期的益处,这取决于MPST表达方式并不意味着ET效用所有必要。另外,在CSE敲除的MEF人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核中,操作MTT法和线粒体心脏跳动基本功能了解确保ET清理还沒有改进抗防氧化灵活性或人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核繁殖,这进第一步声明了ET的效用依懒症于CSE。人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核潜能和分解了解出现,ET清理从而导致MEF人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核和HUVEC(人脐静脉注射内皮)人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核的线粒体心脏跳动提高、ATP引发加强和人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核繁殖较快。显然,等调节效用在CSE敲除人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核中不见,这声明了ET的效用依懒症于H2S数据信号心脏传导系统和人体肿瘤上皮肿瘤肿瘤肿瘤体细胞核分解。等看到这样不仅论述了ET效用的原子共识机制,所以重视了CSE在ET介导的生物学调节效用中的主要效用。

图4 ET医疗对使用年限和卫生的益处决定于于CSE

(图源:Petrovic, et al., Cell Metab, 2025)

研究性学习ET对NAD+层次的不良影响

调查人士在探讨ET对NAD+技术总体能力的后果方便看见,ET治理取得增加了线虫、MEF组建上皮细胞系和肩部手臂肌肉组建中的NAD+技术总体能力。这个看见显示系统ET应该在调高组建上皮细胞系消耗的能量分解和早衰具体步骤中发挥出主要能力。完成硫巯基化定量分析,调查人士因此一个脚印看见ET治理引响cGPDH的硫巯基化技术总体能力取得身高。cGPDH是NAD+导出路线中的根本酶,它在将萄葡糖-6-磷酸转成为6-磷酸萄葡糖酸的具体步骤中诞生NADPH,因此后果NAD+/NADH的平稳。cGPDH敲除的线虫没有从ET中取得NAD+技术总体能力的益处,这得出结论cGPDH是ET能力的根本酶。除此之外,调查人士还看见ET治理引响肩部手臂肌肉组建中cGPDH吸附性取得身高,并得知了cGPDH硫巯基化是引响吸附性身高的主要原因。这个看见反映了ET完成调高cGPDH的硫巯基化程序来后果其吸附性的制度化,最后应该后果NAD+的导出和组建上皮细胞系分解。

图5 ET能够造成3-磷酸甘油脱氢酶的硫巯基化来延长NAD程度并提高脂肪绿色

(图源:Petrovic, et al., Cell Metab, 2025)

总结

由此可见说明,本的探索探讨遇到ET能够 CSE-H2S-cGPDH-SSH-NAD+网络信号径路升高NAD+水平方向,因而改变肩部肌肉组织性能、动脉化、肩部肌肉组织上皮组织干上皮组织总数和耐力,缩短的身体期限。哪一遇到为体谅ET在哀老步骤中的效果带来了了新的的视角,为同设计规划共性哀老相关联的疾病的新治療方式带来了了不确定的已经性。ET的效果制度和不确定的治療采用为发展的的探索探讨带来了了充裕的宇宙探索办公空间。能够 进1步的的探索探讨,你们已经会遇到ET在改变人们的的身体和缩短的身体期限多方面的更高不确定益处。

拜谱工作小结

拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供成熟完善的蛋白质组学、修饰蛋白质组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系。拜谱生物在氧化还原修饰蛋白质组学领域深耕多年,暨首间还推出、在国内仅仅成熟完善商业性化的棕榈酰化修饰语蛋白质组学后,成功推出了亚硝基化、谷胱甘肽化、硫巯基化、次磺过酸、total氧化物恢复备份、悬浮巯基等掩盖產品,构建了的设备常用面、技木模式最成长期的半胱氨酸空气氧化抹除设备系列呈现组学的设备,积累了丰富的项目经验,实现了在不同物种、不同模型、不同组织中的高效检出,并助力发表了一系列高水平文章,包括Nature、Molecular Cancer等。此外,拜谱生物新开发的Cys-Tag标记方法,现已实现半胱氨酸氧化还原修饰的全局检测,一次检测可对多种修饰同时表征。欢迎咨询!

可以参考资料:

Petrovic D, Slade L, Paikopoulos Y, D'Andrea D, Savic N, Stancic A, Miljkovic JL, Vignane T, Drekolia MK, Mladenovic D, Sutulovic N, Refeyton A, Kolakovic M, Jovanovic VM, Zivanovic J, Miler M, Vellecco V, Brancaleone V, Bucci M, Casey AM, Yu C, Kasarla SS, Smith KW, Kalfe-Yildiz A, Stenzel M, Miranda-Vizuete A, Hergenröder R, Phapale P, Stanojlovic O, Ivanovic-Burmazovic I, Vlaski-Lafarge M, Bibli SI, Murphy MP, Otasevic V, Filipovic MR. Ergothioneine improves healthspan of aged animals by enhancing cGPDH activity through CSE-dependent persulfidation. Cell Metab. 2025 Jan 15:S1550-4131(24)00490-X. doi: 10.1016/j.cmet.2024.12.008
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