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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

前言范文

新陈消化吸收有的是个麻烦且多角度的海洋生物制品体学整个过程中 ,它这不仅标制着耗时的流失,更伴时间推移海洋生物制品体体多类内分泌系统学实用特点的频频衰弱相应各大疾病症状分险的可观增涨。从神经人体细胞基本要素的消化吸收变缓、DNA挤压伤长期积累,到人体设计设计的实用特点障碍,新陈消化吸收的关系实现人的一生的同时阶段中,。近两年以来,时间推移大分子海洋生物制品体学和球膳食纤维组学的疾速转型,半胱氨酸遮盖球核营养素组学频频来到了探究方案者的观景视野。硫基化遮盖算作这其中的种重要的的球膳食纤维后遮盖,频频收到探究方案者的特别关注。它在神经人体细胞数据信号抗扰、消化吸收国家宏观调控相应抗氧物减伤等重要的内分泌系统学整个过程中 中选择着没法或缺的游戏人物。

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月刊(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掩盖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 模式英文图

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

探讨ET对衰老的原因動物建康使用期限的关系

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装饰蛋白酶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能延至俊秀隐杆线虫的平均寿命和健康的的现象

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

揭示ET功用的碳原子共识机制

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产生了H2S的底物

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

断定ET功效的根据性

研究方案人员管理用一连串表实验性得知了ET的能力。要,在CSE敲除的线虫中,运行Kaplan-Meier生活工作阐述和Mantel-Cox长秩检则评估报告格式ET对线虫保修期的后果,知道ET治理没得延缓保修期或有效调理卫生保修期,这得知了ET的能力信任于CSE。类试地,MPST(3-巯基甲苯酸硫转意酶)敲除的线虫也无法从ET中拥有卫生保修期的益处,这表示MPST传达也是ET能力所必要。另外,在CSE敲除的MEF血组织中,运行MTT法和线粒体吸呼功能模块阐述判断ET治理没得有效调理抗阳极氧化特异性或血组织出现,这进一大步得知了ET的能力信任于CSE。血组织魅力和发生阐述现示,ET治理造成的MEF血组织和HUVEC(人脐冠状动脉内皮)血组织的线粒体吸呼增进、ATP发生增添和血组织出现加快推进。以至于,一些定律在CSE敲除血组织中消逝,这得知了ET的能力信任于H2S移动信号除极和血组织发生。一些知道不单蕴含了ET能力的氧分子规则,所以推崇了CSE在ET介导的怪物定律中的至关重要能力。

图4 ET医治对使用寿命和健康的的益处但关键在于于CSE

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

探究性ET对NAD+的水平的影响到

调查技术职工管理在洞察进行分析一下ET对NAD+总体总体关卡的损害等方面看见,ET治理有效不断提高了线虫、MEF受损癌体细胞和力量聚集中的NAD+总体总体关卡。这个看见信息提示ET能够在自动控制受损癌体细胞能量转换基础代谢转化和老化整个环节中发挥出来最重要用。经由硫巯基化进行分析,调查技术职工管理进两步看见ET治理直接导致cGPDH的硫巯基化总体总体关卡有效增高。cGPDH是NAD+合成路经中的的重中之重酶,它在将匍萄糖-6-磷酸转化成为6-磷酸匍萄糖酸的整个环节中制造NADPH,行而损害NAD+/NADH的不平衡量。cGPDH敲除的线虫中未从ET中提升NAD+总体总体关卡的益处,这得知cGPDH是ET用的的重中之重酶。不仅,调查技术职工管理还看见ET治理直接导致力量聚集中cGPDH特异性有效增高,并得知了cGPDH硫巯基化是直接导致特异性增高的愿意。这个看见体现了ET经由自动控制cGPDH的硫巯基化动态来损害其特异性的原则,进而能够损害NAD+的合成和受损癌体细胞基础代谢转化。

图5 ET利用促使3-磷酸甘油脱氢酶的硫巯基化来增多NAD级别并改变健身肌肉健康生活

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

个人心得体会

由此可见所诉,本探究发觉了ET在CSE-H2S-cGPDH-SSH-NAD+预警通道增加NAD+产品质量,以此调理全身肌产品质量、动脉化、全身肌人体细胞核干人体细胞核數量和耐力,提升了良好保健时间。此种发觉了为领悟ET在皮肤肌肤衰老过程中中的效应打造了新的上帝视角,并成研发对於皮肤肌肤衰老相关内容症状的新辽法打造了自身性的会性。ET的效应工作机制和自身性的医疗应该用为中国未来的探究打造了高的科学研究个人空间。在进步骤的探究,我国会会发觉了ET在调理物种进化良好保健和提升了良好保健时间问题的更大自身性益处。

拜谱个人总结

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,暨首个推广、国内的真正熟商用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、次磺硝化作用、total氧化反应修复、存在巯基等表达设备,构建了新物品较全面、技术性安全体系最旺盛期的半胱氨酸氧化物完美重现系列拜谱生物绘制组学新物品,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!

分类文献:

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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