景杰生物 | 报道
氧化应激是机体活性氧（reactive oxygen species, ROS）与机体抗氧化防御系统失衡而导致细胞损伤的结果。它已被发现与多种人类疾病的发生相关[1]，在急性肺损伤（acute lung injury, ALI）中也起到了重要作用。在氧化应激状态下，蛋白质上的半胱氨酸残基（-SH）发生S-谷胱甘肽化，这是一个可逆的过程。其去谷胱甘肽化主要由谷氧还蛋白（Glutaredoxin-1，Grx1）催化[2]。最近的研究表明，蛋白质 S-谷胱甘肽化和 Grx1 与急性肺损伤（ALI）密切相关[3] ，但Grx1 驱动的调节急性肺损伤的机制仍不清楚。
近日，浙江大学基础医学院附属邵逸夫医院张雪/柯越海课题组在Nature Communications杂志在线发表了题为“Oxidative stress-induced FABP5 S-glutathionylation protects against acute lung injury by suppressing inflammation in macrophages” 的研究论文。该研究使用新型氧化还原修饰组学以及改良的液相色谱-串联质谱技术 (LC-MS/MS) 对S-谷胱甘肽化蛋白进行定位和定量分析，阐明了脂肪酸结合蛋白FABP5的谷胱甘肽化通过抑制巨噬细胞炎症缓解急性肺损伤的新机制。景杰生物为该研究提供了基于 IodoTMT 的氧化还原修饰组学分析。
研究者首先对急性肺损伤小鼠肺组织进行了分子水平的测定，发现Grx1的表达量及酶活性显著降低，而巨噬细胞中Grx1的缺失及蛋白质的谷胱甘肽化水平的提高可显著缓解急性肺损伤，验证了巨噬细胞中蛋白质的谷胱甘肽化在急性肺损伤的疾病进程中发挥了重要功能。
图 Grx1调节蛋白S-谷胱甘肽化减轻高氧诱导的急性肺损伤
研究者进一步采用改良的谷胱甘肽化蛋白定量质谱技术筛选了在氧化应激下，通过谷胱甘肽化修饰调控巨噬细胞功能的关键蛋白，并从分子水平、细胞水平进行了验证。结果显示，氧化应激压力下巨噬细胞中脂肪酸结合蛋白5（Fatty acid-binding protein 5， FABP5）的谷胱甘肽化修饰显著增强。通过氧化还原修饰组学发现，FABP5 Cys127位点的谷胱甘肽化促进了其与脂肪酸的结合，进而促进其核转位，FABP5携带配体进入细胞核后可结合 PPARβ/δ 并激活其下游基因的转录，从而抑制巨噬细胞炎症，缓解急性肺损伤。
图 FABP5的S-谷胱甘肽化抑制LPS诱导的巨噬细胞炎症
综上所述，该研究阐明了巨噬细胞中Cys127位点谷胱甘肽化的FABP5通过发挥其抗炎功能缓解急性肺损伤的分子机制，研究结果为脂肪酸代谢在急性肺损伤中的调控机制提供了新的理论基础，也为利用氧化还原策略靶向治疗肺损伤提供了精确的分子靶点。
往期推荐
厉害了！蛋白质组学大爆发，Nature同期4篇，助推多领域取得重大突破！
2021-11-08
Mol Neurodegener | 彭隽敏/柏兵重磅综述：基于质谱的蛋白质组学在阿尔兹海默症中的应用
2021-11-10
合作文章 | 吉林大学孟繁波团队蛋白质组学筛选动脉粥样硬化关键性标志物
2021-11-03
Cell | 蛋白基因组学揭示胰腺癌潜在治疗靶点与早期诊断标志
2021-10-18
全面阐述！Nat Commun：氧化应激的氧化还原信号和蛋白质磷酸化信号调控机制
2019-12-09
参考文献1. Pizzino, G. et al. 2017. Oxidative stress: harms and benefits for human health. Oxidative medicine and, cellular longevity.
2. Sakai, J. et al. 2012. Reactive oxygen species-induced actin glutathionylation controls actin dynamics in neutrophils. Immunity.
3. Anathy, V. et al. 2014. Glutaredoxin-1 attenuates S-glutathionylation of the death receptor fas and decreases resolution of Pseudomonas aeruginosa pneumonia. American Journal of Respiratory & Critical Care Medicine.
4. Guo, Y., et al. 2021. Oxidative stress-induced FABP5 S-glutathionylation protects against acute lung injury by suppressing inflammation in macrophages. Nat Comm.
本文由景杰学术团队报道，欢迎转发到朋友圈。如有转载、投稿等其他合作需求，请文章下方留言，或添加微信ptm-market咨询。
#关注领取新人福利，下载最近三年影响因子（后台发送关键词“新人”）
首页
