信号伝達におけるシステインパーシルフィードの生物合成と反応性
Pramod K Yadav1, Michael Martinov2, Victor Vitvitsky1
1Department of Biological Chemistry, University of Michigan Medical School , Ann Arbor, Michigan 48109-0600, United States.
硫化水素 (H2S) がトランススルフレーション経路の主な産物であり,システインパースルフィード (Cys-SSH) はそうではない. この経路は生理機能の調節に不可欠であり,H2Sは信号伝達において重要な役割を果たします.
科学分野:
- 生物化学
- 細胞生物学
- 生理学
背景:
- 硫化水素 (H2S) は,さまざまな生理学的効果を持つシグナリング分子です.
- パーソルフィデーションは,システインチオールのパーソルフィードへの改変であり,重要なシグナルメカニズムです.
- パーソルフィードドナーの起源とH2S (製品または前駆体) との関係については,議論が続いている.
研究 の 目的:
- H2Sとシステインパーシルフィード (Cys-SSH) の生成におけるトランス硫化経路酵素の役割を調査する.
- H2SかCys-SSHがトランススルフレーション経路の主な産物であるかを決定する.
- H2S,Cys-SSH,およびタンパク質の重硫化との関係を解明する.
主な方法:
- ヒトのトランス硫化経路酵素 (シスタチオニンベータ合成と γ-シスタチオナーゼ [CSE]) の詳細な運動分析.
- 肝臓細胞における基板濃度の数学的モデル化
- Cys-SSHの安定性と反応性を評価する in vitro 実験
主要な成果:
- トランス硫化酵素はCys-SSHを強く生成し,CSEはホモシステインパルスルフィードを合成する.
- 細胞質の還元条件は,パーソルフィードよりもH2S合成を好む.
- 数学的モデルでは H2S が主要製品で CSE が主要生産者であると予測されています.
- Cys- SSHは転移し,ポリスルフィードに分解する. 外因的なシスティンでタンパク質再硫化の増加は観察されなかった.
結論:
- H2Sは,Cys-SSHではなく,生理学的条件下でのトランススルフレーション経路の主な製品です.
- CSEは,H2Sの生成を担う主な酵素です.
- Cys-SSHの不安定性とポリ硫化物への分解は,タンパク質の再硫化増加の欠如を説明する.
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