半二硫化物在信号传输中的生物合成和反应
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 (H2S) 是转硫途径的主要产物,而不是囊硫化 (Cys-SSH). 这一途径对于调节生理功能至关重要,而H2S在信号传递中起着关键作用.
科学领域:
- 生物化学
- 细胞生物学
- 生理学
背景情况:
- 硫化 (H2S) 是一种具有多种生理效应的信号分子.
- 透硫化,即囊二醇转化为透硫化物,是一个关键的信号机制.
- 化物供体的来源及其与H2S (产品或前体) 的关系仍在争论中.
研究的目的:
- 研究转硫途径酶在产生H2S和囊二硫化物 (Cys-SSH) 的作用.
- 要确定H2S或Cys-SSH是转硫路的主要产物.
- 阐明H2S,Cys-SSH和蛋白质化之间的关系.
主要方法:
- 人类转硫路酶 (cystathionine beta-synthase和γ-cystathionase [CSE]) 的详细动力学分析.
- 在肝细胞中的基质度的数学建模.
- 评估Cys-SSH稳定性和反应性的体外实验.
主要成果:
- 转硫酶强烈地产生Cys-SSH,而CSE则合成同氨酸.
- 细胞质还原条件有利于H2S合成而不是硫化物.
- 数学模型预测H2S是主要产品,而CSE是主要产品.
- Cys-SSH是转移稳定的,分解为多硫化物;没有观察到外源性囊的蛋白质再硫化增加.
结论:
- 在生理条件下,H2S,而不是Cys-SSH,是转硫路的主要产物.
- CSE是产生H2S的主要酶.
- Cys-SSH的不稳定性和分解为多硫化物解释了蛋白质再硫化增加的缺乏.
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