Virogen代理101-A現(xiàn)貨文獻應(yīng)用系列三

品牌：Virogen

貨號：101-A

名稱：ANTI-GLUTATHIONE MAB 100

代理：靶點科技

論文題目：Glutathione adducts induced by ischemia and deletion of glutaredoxin-1 stabilize HIF-1α and improve limb revascularization

期刊：PNAS. May 9, 2016. 113 (21) 6011-6016

摘要：谷胱甘肽 （GSH）-蛋白加合物是被戊二醇-1 （Glrx） 逆轉(zhuǎn)的氧化翻譯后修飾。我們發(fā)現(xiàn)缺血誘導(dǎo)的氧化劑通過缺氧誘導(dǎo)因子 （HIF）-1α（一種血管生成轉(zhuǎn)錄因子）上的 GSH 加合物促進血運重建。Cys520 上的 GSH 加合物穩(wěn)定 HIF-1α 蛋白，Glrx 的耗竭在體外穩(wěn)定 HIF-1α 并增加血管生成基因表達。體內(nèi) Glrx 消融可增加小鼠股動脈結(jié)扎后缺血肌中的 GSH 加合物，并改善與 HIF-1α 和 VEGF 表達增加相關(guān)的血流恢復(fù)。因此，缺血肢體中 HIF-1α 上 GSH 蛋白加合物的增加有利于促進血管生成。我們的數(shù)據(jù)表明，HIF-1α是Glrx的新型體內(nèi)靶點，抑制Glrx是改善缺血性肢體血運重建的潛在治療策略。

研究背景：

缺血組織中的活性氧（ROS）增加，是血運重建所必需的;然而，其機制仍不清楚。在谷胱甘肽 （GSH） 存在下，半胱氨酸殘基暴露于 ROS 會產(chǎn)生 GSH 蛋白加合物，這些加合物被胞質(zhì)硫醇轉(zhuǎn)移酶谷肓高蛋白-1 （Glrx） 特異性逆轉(zhuǎn)。在這里，我們表明一個關(guān)鍵的血管生成轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子 （HIF）-1α 通過 GSH 加合物穩(wěn)定，并且 Glrx 的基因缺失改善了缺血性血運重建。在小鼠肌肉 C2C12 細胞中，HIF-1α 蛋白水平通過增加具有細胞滲透性氧化 GSH （GSSG-乙酯） 或 2-乙酰氨基-3-[4-（2-乙酰氨基-2-羧基乙基磺酰硫基氨基）苯硫基氨基甲酰硫基]丙酸 （2-AAPA） 增加 HIF-1α 蛋白水平，丙酸是谷胱甘肽還原酶的抑制劑。生物素開關(guān)測定顯示 GSSG 酯誘導(dǎo)的 HIF-1α 含有可逆修飾的硫醇，并且 MS 證實了 Cys520（小鼠 Cys533）上的 GSH 加合物。此外，HIF-1α Cys520 絲氨酸突變體對 2-AAPA 誘導(dǎo)的 HIF-1α 穩(wěn)定具有抗性。此外，Glrx 過表達會阻止 HIF-1α 穩(wěn)定，而 siRNA 的 Glrx 消融會增加 HIF-1α 蛋白和下游血管生成基因的表達。Glrx KO小鼠股動脈結(jié)扎后的血流恢復(fù)顯著改善，這與缺血肌中GSH蛋白加合物，毛細血管密度，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）-A和HIF-1α水平升高有關(guān)。因此，Glrx 消融通過增加 Cys520 上的 GSH 加合物來穩(wěn)定 HIF-1α，從而促進體內(nèi) HIF-1α 穩(wěn)定、VEGF-A 產(chǎn)生和缺血性肌肉血運重建。

盡管人們認為增加氧化劑是有害的，但抗氧化療法的臨床試驗未能預(yù)防心血管疾病。在小鼠模型中，活性氧 （ROS） 減少會損害后肢缺血后的缺血性血運重建，相反，增加ROS或減少抗氧化劑可改善缺血性血運重建。因此，ROS在缺血血運重建中起保護作用。然而，人們對ROS改善缺血性血運重建的分子機制知之甚少。

人們普遍認為，ROS 通過半胱氨酸硫醇 （-SH） 的翻譯后修飾來改變蛋白功能。蛋白質(zhì)硫醇易受氧化影響，并產(chǎn)生可逆氧化修飾，包括 S-亞磺酰化 （-SOH）、S-亞硝基化 （-SNO） 和谷胱甘肽 （GSH）-蛋白加合物 [S-谷胱甘肽化 （-SSG）] 。這些可逆修飾可以調(diào)節(jié)細胞信號傳導(dǎo)，并可能有助于 ROS 誘導(dǎo)的缺血性血運重建。有趣的是，S-亞硝基化已被證明是一氧化氮 （NO） 介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制，并被證明可以穩(wěn)定缺氧誘導(dǎo)因子 （HIF）-1α，這是一種主要的血管生成轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。

S-亞硝基化和 S-亞磺酰化在化學(xué)上不穩(wěn)定，并進一步與 GSH 反應(yīng)，GSH 是富含的小細胞內(nèi)硫醇，形成 GSH 加合物。胞質(zhì)硫醇轉(zhuǎn)移酶戊二醇轉(zhuǎn)移酶戊二醇-1 （Glrx） 特異性且有效地催化 GSH 蛋白加合物的還原;因此，Glrx 調(diào)節(jié)的 GSH 蛋白加合物可影響氧化還原信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并在病理生理條件下發(fā)揮重要作用。潛在的體內(nèi)靶蛋白的 GSH 蛋白加合物在缺血性血運重建中的作用尚未闡明。我們發(fā)現(xiàn) Glrx 過表達會損害小鼠缺血性血運重建 。在這里，我們假設(shè) GSH 蛋白加合物可以阻止 HIF-1α 的降解，并且 Glrx 可能通過逆轉(zhuǎn) GSH 加合物來控制 HIF-1α 活性。我們證明，由于缺血或Glrx耗竭，HIF-1α通過Cys520上的GSH加合物穩(wěn)定。 與此一致，Glrx KO小鼠改善了缺血性肢體血運重建。