Cell Metabolism | “有味道”的发现：屁中的硫化氢可以延缓衰老学术资讯

来源：iNature

地球上的生命早已出现在富含硫化氢（H2S）的环境中，并且由H2S介导的蛋白质过硫化进化为一种信号传导机制。蛋白质过硫化（S-巯基化）是反应性半胱氨酸残基的翻译后修饰，可调节蛋白质的结构和/或功能。由于过硫化物与半胱氨酸的反应性和相似性，因此难以标记和研究。2019年12月3日，Milos R. Filipovic团队在Cell Metabolism 在线发表题为“Selective Persulfide Detection Reveals Evolutionarily Conserved Antiaging Effects of S-Sulfhydration”的研究论文，该研究使用二甲酮类探针进行化学选择性过硫生物缀合的简便策略，以在具有广泛效用的生物样品中实现高度选择性，快速和可靠的过硫标记。使用这种方法，研究人员表明过硫化是一种进化上保守的修饰，过硫化波被细胞用来解决亚磺酰基化并防止不可逆的半胱氨酸过氧化，从而保留了蛋白质的功能。另外，该研究报道了与年龄相关的过硫化反应的下降，这在进化上是保守的。因此，增加过硫化作用的饮食或药理干预措施会增加寿命，并增加应对压力刺激的能力。总而言之，该研究支持了衰老的自由基理论，并通过蛋白质的过硫化修饰揭示了ROS诱导的氧化损伤与细胞保护之间的联系。因此，以H2S为目标来维持机体Cys-SSH氧化还原稳态，将有望延长寿命。

硫化氢（H2S）被认为有毒气体已有一个多世纪的历史，但它却是地球上生命出现所必需的重要成分之一。早期厌氧细菌在富含H2S的环境中蓬勃发展，甚至在第一个光合作用过程中用H2S代替水。二十年前，H2S作为细胞产生的重要信号分子而重新出现。产生H2S的酶胱硫醚γ-裂合酶（CSE）的基因缺失可导致高血压。尽管在多种病理状态下观察到了H2S的有益作用，但仍不清楚这些作用的潜在机制。H2S在半胱氨酸残基的氧化翻译后修饰（oxPTM）中的作用被称为蛋白S硫磺化或过硫化，被认为是其主要的有益作用机制之一。

探索二甲酮开关策略的过硫化物标记

半胱氨酸是一种罕见的氨基酸残基，经常出现在蛋白质的功能位点，代表蛋白质功能的氧化还原控制位点。例如，过氧化氢（H2O2）通过将半胱氨酸残基氧化为亚磺酸（PSOH）来发出信号，而一氧化氮信号的一部分可以通过半胱氨酸S-亚硝化来解释。多种化学方法已用于标记和研究半胱氨酸修饰，从而导致了广泛的基础和应用进展。然而，由于硫化蛋白（PSSH）具有很高的反应性，并且其反应性与半胱氨酸残基类似，故其在细胞信号传导中的作用仍未得到充分研究。

内源性H2S控制H2O2引起的半胱氨酸氧化

然而，由于硫化物增强了亲核性，因此它们容易与活性氧（ROS）反应，而H2S本身是一种较弱的ROS清除剂。鉴于ROS在信号传导和衰老中起着重要作用，人们很容易推测H2S的一般有益作用是进化保守的，通过蛋白质过硫化传递。

在该研究中，报告了使用二甲酮类探针进行化学选择性过硫生物缀合的简便策略，以在具有广泛效用的生物样品中实现高度选择性，快速和可靠的过硫标记。使用这种方法，研究人员表明过硫化是一种进化上保守的修饰，过硫化波被细胞用来解决亚磺酰基化并防止不可逆的半胱氨酸过氧化，从而保留了蛋白质的功能。另外，该研究报道了与年龄相关的过硫化反应的下降，这在进化上是保守的。因此，增加过硫化作用的饮食或药理干预措施会增加寿命，并增加应对压力刺激的能力。

文章总结

总而言之，该研究支持了衰老的自由基理论，并通过蛋白质的过硫化修饰揭示了ROS诱导的氧化损伤与细胞保护之间的联系。因此，以H2S为目标来维持机体Cys-SSH氧化还原稳态，将有望延长寿命。

参考消息：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413119305625?via%3Dihub

来源：Plant_ihuman iNature

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