给大家推荐一篇发表在Nature Chemical Biology上的文章：3-Mercaptopyruvate sulfur transferase is a protein persulfidase，本文的通讯作者是来自海德堡大学的生物科学学院和德国癌症研究中心的的Tobias Dick教授，主要研究方向是肿瘤细胞中的氧化还原现象。
蛋白质S上的过硫化修饰（P-SSH）是一种细胞内自然发生的翻译后修饰，对蛋白质功能有着较为明显的影响。过硫化修饰在稳态条件下就会存在，同时也会在氧化应激条件下增加。过硫化修饰的作用与蛋白质巯基上的其他修饰作用类似，除了可以激活或灭活蛋白功能外，还可以保护巯基以免被不可逆氧化。目前尚不清楚细胞内蛋白质被过硫化的具体分子机制。3-巯基丙酮酸硫转移酶（MPST）是一种硫转移酶，主要参与H2S生成和tRNA硫醇化。在这些过程中，MPST结合的过硫化物可以通过特定的空间位阻和电子环境将硫原子转移到巯基受体上。但在实验过程中研究人员发现，如果上调MPST的表达量，细胞中结合S的含量会增加，于是他们认为MPST在一般蛋白质的过硫化中发挥了直接作用。为了验证这个猜想，研究人员选择了对氧化还原敏感的绿色荧光蛋白（roGFP2），在这个蛋白表面具有两个巯基，可以用作MPST的受体，并且这个蛋白被氧化的过程本身也是过硫化修饰。
作者采用了酵母MPST同系物蛋白Tum1和roGFP2的融合蛋白，再加入3-基丙酮酸（3MP）进行测定，证明了重组蛋白成功将3MP的脱硫反应和roGFP2的氧化偶联在一起。小分子中亚硫酸盐是较为有效的硫受体，可以与roGFP2竞争硫的结合，而其他物质的竞争作用较弱，证明了这个过程具有较好的特异性。在酵母细胞中重复体外实验发现，3MP内源产生的前体L-Cys同样可以像3MP一样激活这一过程。
作者还使用单溴二甲胺捕获蛋白质过硫化物进行全蛋白质质谱分析，无论是MPST已知的底物还是单巯基突变的roGFP2这种非天然底物，都观察到了过硫化修饰，证明了MPST可以作为一般蛋白质的过硫化酶。并且实验中并没有发现蛋白之间的混合二硫键，证明了过硫化的机制不是巯基和二硫键的交换反应。
综上所述，作者提出了MPST过硫化修饰一般蛋白质的可能的机制，并通过实验验证了细胞总体的过硫化水平与MPST的含量是相关的。
本文作者：ZYH
责任编辑：FTY
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01244-8
文章引用：DOI：10.1038/s41589-022-01244-8
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