3-巯基丙酮酸硫转移酶(3MST)与半胱氨酸氨基转移酶(CAT)一起产生硫化氢(H₂S)，一种众所周知的有毒气体，来自l-半胱氨酸。3MST也产生H₂d -半胱氨酸中的S与d -氨基酸氧化酶(DAO)协同作用。胱硫氨酸β -合成酶(CBS)和胱硫氨酸γ -裂解酶(CSE)又称胱硫氨酸β -合成酶₂S产生酶。H₂S具有生理作用，如记忆的形成，血压的调节，保护组织/器官免受各种损伤，包括氧化应激和缺血，抗炎症活性和能量的形成。

图1所示。3MST产生H2S、H2Sn、半胱氨酸和谷胱甘肽过硫化物，以及它们对靶蛋白的激活模式。

3MST还生产聚氟化氢(H₂年代_n)，它们的(亚砜)硫原子数比H高₂s H₂年代_n调节离子通道、肿瘤抑制因子、参与调节血压的蛋白激酶和转录因子，上调抗氧化基因。H₂年代_n也可以由H₂S与一氧化氮(NO)的协同作用提供了一种机制₂S和NO。

半胱氨酸-过硫(Cys-SSH)是一种半胱氨酸，其巯基与硫(亚砜硫)共价结合。Cys-SSH及其谷胱甘肽(GSH)对应物(GSSH)已被认为是细胞氧化还原调节因子，其中一些先前归因于半胱氨酸和谷胱甘肽。然而，对Cys-SSH和GSSH的产生还不是很了解。在本研究中，我们证明了3MST产生Cys-SSH、GSSH和过硫蛋白(Pro-SSH)。结论是以下几点。1) 3MST生产了Cys-SSH和GSSH以及H₂年代_n体外。2)表达3MST缺陷突变体的细胞比对照细胞产生更多的过硫物质，而表达3MST缺陷突变体的细胞则没有。3) L-半胱氨酸或d -半胱氨酸可增加小鼠组织中过硫物种的水平。4) 3MST基因敲除小鼠大脑中过硫物种的含量不到野生型小鼠的一半。虽然3MST也可以产生多硫化物，如Cys-SS_nH (n>2)和GSS_n在体外，过硫物种主要是在生理条件下产生的。

我们提出了两种可能的产生过硫物质的机制:3MST产生H₂年代_n它们与半胱氨酸、GSH和蛋白质反应生成Cys-SSH、GSSH和Pro-SSH。或者，3MST直接将硫转移到半胱氨酸、谷胱甘肽和蛋白质，而不需要H的介导₂年代_n。

H的作用方式₂年代_n是由靶蛋白的半胱氨酸残基的s硫化(磺化)介导的，引起构象变化，从而导致活性的交替。两种半胱氨酸残基参与了H对某些靶蛋白的激活₂年代_n硫磺化半胱氨酸残基₂年代_n可与另一种半胱氨酸残基的硫醇反应形成二硫键。瞬时受体电位锚蛋白1 (TRPA1)通道有两个半胱氨酸残基负责H的激活₂年代_n。对肿瘤抑制因子、磷酸酶和紧张素同源物(PTEN)的调节也是如此。蛋白激酶G1a (PKG1a)的非活性单体通过s硫酸化转变为活性二聚体。其他一些蛋白质，如atp依赖性K⁺(K_{三磷酸腺苷})通道有一个半胱氨酸残基，负责通过s硫酸化激活它们。

H₂S可以通过降低靶蛋白的半胱氨酸二硫键以及氧化应激下产生的S-硫化半胱氨酸磺酸(Cys-SOH)或NO信号传导产生的S-亚硝基化半胱氨酸(Cys-SNO)来修饰靶蛋白的活性。即使在病理条件下，硫酸化也可能起作用。例如，帕金森氏病的半胱氨酸残基在帕金森氏病患者的大脑中是s -硝基化的，而健康人的大脑是s -硫化的。帕金森氏病的最常见原因是帕金森氏病的破坏。H₂S可能参与了ys- sno向ys- ssh的S-硫化。

Hideo木村
国家神经科学研究所，国家神经病学和精神病学中心，Kodaira，日本

出版

3-巯基丙酮酸硫转移酶与信号分子H2S2、H2S3和H2S一起产生潜在的氧化还原调节剂半胱氨酸-和谷胱甘肽-过硫(Cys-SSH和GSSH)。
木村Y，小池S，涩谷N，字母D，小笠原Y，木村H
2017年9月5日

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