Hispanopedia WikiLa persulfidación (denominada en la literatura antigua como sulfhidración ) es un tipo de modificación postraduccional de proteínas que implica la adición de una molécula de azufre a un grupo tiol reactivo (-SH) de un residuo de cisteína , formando una especie conocida como hidropersulfuro (-SSH). [ 1 ] La persulfidación ocurre en plantas, [ 2 ] animales, [ 3 ] y en todos los reinos . [ 4 ] Es un mecanismo redox que regula diversos procesos biológicos en la señalización de sulfuro de hidrógeno (H 2 S) mediante la regulación de las funciones proteicas y/o las localizaciones subcelulares. [ 5 ] [ 6 ] Se cree que la persulfidación de proteínas es el principal mecanismo por el cual el H 2 S actúa como antioxidante, además de la química bioorgánica de los propios persulfuros.
Los hidropersulfuros son inestables y reaccionan fácilmente con tioles, lo que dificulta su identificación y cuantificación. [ 7 ] La química típica para detectar la persulfidación de proteínas aprovecha la nucleofilicidad del anión persulfuro, que es el estado de protonación principal a pH fisiológico: los agentes alquilantes como los derivados de yodoacetamida y la N -etilmaleimida se han utilizado tradicionalmente para atrapar los persulfuros como disulfuros para su análisis. Sin embargo, los disulfuros β a olefinas y grupos carbonilo, que pueden formarse por la acción de estos reactivos de captura, también son susceptibles a la extrusión de azufre elemental para formar tioéteres. [ 8 ] [ 9 ]
La detección selectiva de persulfuros en proteínas se puede lograr utilizando un protocolo de "cambio de etiqueta": [ 4 ]
HS-Proteína- S -S – + 2 Tag1 → Tag1-S-Proteína- S -S-Tag1
Tag1-S-Proteína- S -S-Tag-1 + Tag2 → Tag1-S-Proteína- S -Tag2 + Tag1-S –
Todas las modificaciones nucleofílicas de la cisteína (cisteína, sulfenato de cisteína , persulfuro de cisteína) se funcionalizan con una "etiqueta" electrófila (Tag1), mientras que los disulfuros y los estados de oxidación superiores, como el sulfinato y el sulfonato, no se modifican. Solo la reacción de un persulfuro con un agente alquilante produce una especie electrófila (un disulfuro), que puede reaccionar con un nucleófilo débil conjugado a una segunda etiqueta (Tag2) para "cambiar" la etiqueta en el persulfuro atrapado.
Esta modificación puede revertirse de nuevo a un tiol mediante agentes reductores químicos exógenos como el ditiotreitol (DTT) o el TCEP , agentes reductores biológicos como el glutatión y proteínas como la tiorredoxina o la glutaredoxina . [ 10 ] [ 11 ]
Referencias
- ↑ MR Filipovic, Persulfidación (S-sulfhidratación) y H2S. Manual de farmacología experimental 230 (2015) 29-59
- ↑ A. Aroca, A. Serna, C. Gotor y L. Romero, C., S-sulfhidratación: una modificación postraduccional de la cisteína en sistemas vegetales. Plant Physiology 168 (2015) 334-342
- ↑ .K. Mustafa, MM Gadalla, N. Sen, S. Kim, W. Mu, SK Gazi, RK Barrow, G. Yang, R. Wang y SH Snyder, Señales de H₂S a través de la S-sulfhidración de proteínas. Sci. Signal. 2 (2009) ra72
- 1 2 Zivanovic J, Kouroussis E, Kohl JB, Adhikari B, Bursac B, Schott-Roux S, Petrovic D, Miljkovic JL, Thomas-Lopez D, Jung Y, Miler M, Mitchell S, Milosevic V, Gomes JE, Benhar M, Gonzalez-Zorn B, Ivanovic-Burmazovic I, Torregrossa R, Mitchell JR, Whiteman M, Schwarz G, Snyder SH, Paul BD, Carroll KS, Filipovic MR. La detección selectiva de persulfuro revela efectos antienvejecimiento conservados evolutivamente de la S-sulfhidración. Cell Metab. 30(6), 1152-1170 (2019)
- ↑ A. Aroca, C. Gotor y LC Romero, Señalización de sulfuro de hidrógeno en plantas: funciones emergentes de la persulfidación de proteínas. Frontiers in plant science 9 (2018)
- ↑ Filipovic MR, Zivanovic J, Alvarez B, Banerjee R. Biología química de la señalización de H(2)S a través de la persulfidación. Chem Rev. 118(3), 1253-1337 (2018)
- ↑ Yang, Chun-tao; Devarie-Baez, Nelmi O.; Hamsath, Akil; Fu, Xiao-Dong; Xian, Ming (2020). " S-Persulfidación: Química, Biología Química y Significado en la Salud y la Enfermedad" . Antioxidantes y Señalización Redox . 33 (15): 1092– 1114. doi : 10.1089/ars.2019.7889 . PMC 7583347. PMID 31547682 .
- ↑ Bogdándi, Virág; Ida, Tomoaki; Sutton, Thomas R; Bianco, Christopher; Ditrói, Tamás; Koster, Grielof; Henthorn, Hillary A; Minnion, Magda; Toscano, John P; van der Vliet, Albert; Pluth, Michael D; Feelisch, Martin; Fukuto, Jon M; Akaike, Takaaki; Nagy, Péter (2019). "Especiación de especies reactivas de azufre y sus reacciones con agentes alquilantes: ¿tenemos alguna pista sobre lo que está presente dentro de la célula?" . British Journal of Pharmacology . 176 (4): 646– 670. doi : 10.1111/bph.14394 . ISSN 1476-5381 . PMC 6346080 . PMID 29909607 .
- ↑ Schilling, Danny; Barayeu, Uladzimir; Steimbach, Raphael R.; Talwar, Deepti; Miller, Aubry K.; Dick, Tobias P. (2022). "Los agentes alquilantes de uso común limitan la detección de persulfuros al convertir los persulfuros de proteínas en tioéteres" . Angewandte Chemie International Edition . 61 (30) e202203684. doi : 10.1002/anie.202203684 . ISSN 1521-3773 . PMC 9401046. PMID 35506673 .
- ^ Wedmann R, Onderka C, Wei S, Szijártó IA, Miljkovic JL, Mitrovic A, Lange M, Savitsky S, Yadav PK, Torregrossa R, Harrer EG, Harrer T, Ishii I, Gollasch M, Wood ME, Galardon E, Xian M, Whiteman M, Banerjee R, Filipovic MR. El método mejorado de cambio de etiqueta revela que la tiorredoxina actúa como depersulfidasa y controla los niveles intracelulares de persulfidación de proteínas. Ciencias químicas. 7(5), 3414-3426 (2016)
- ↑ É. Dóka, I. Pader, A. Bíró, K. Johansson, Q. Cheng, K. Ballagó, JR Prigge, D. Pastor-Flores, TP Dick, EE Schmidt, ESJ Arnér y P. Nagy, Un nuevo método de detección de persulfuro revela las funciones de reducción de persulfuro y polisulfuro de las proteínas de los sistemas de tiorredoxina y glutatión. Science Advances 2 (2016)
- Azufre
- Modificación postraduccional
