谷氧还蛋白1通过阻止后发性白内障过程中酪蛋白激酶1α的S-谷胱甘肽化保护晶状体上皮细胞免于上皮间质转化

氧化应激驱动蛋白质S-谷胱甘肽化，该修饰调节靶蛋白的结构和功能，并参与多种疾病的发病机制。谷氧还蛋白1（Grx1）是一种细胞质去谷胱甘肽化酶，通过逆转S-谷胱甘肽化在各种条件下维持细胞内的还原环境。Grx1在晶状体中发挥广泛的抗氧化活性，防止蛋白质-硫醇混合二硫键积累，减少蛋白质-蛋白质聚集、不溶性和晶状体上皮细胞凋亡。氧化应激与后发性白内障（PCO）期间的上皮间质转化（EMT）相关。然而，Grx1调节的蛋白质S-谷胱甘肽化是否在PCO中发挥重要作用仍不清楚。在本研究中，我们揭示白内障手术后小鼠Grx1表达降低。此外，Grx1缺失在体外和体内模型中均升高氧化应激和蛋白质S-谷胱甘肽化水平，并加重EMT。同时，这些结果可通过Grx1过表达逆转。值得注意的是，液相色谱-串联质谱结果显示酪蛋白激酶1α（CK1α）在氧化应激下易发生S-谷胱甘肽化，且CK1α的S-谷胱甘肽化（CK1α-SSG）在Cys249位点介导。Grx1缺失上调CK1α-SSG，随后降低CK1α诱导的β-catenin Ser45磷酸化。降解性β-catenin的减少和其核转位的增加激活了Wnt/β-catenin信号通路，加重了EMT。总之，白内障手术后小鼠Grx1表达的降低通过上调CK1α-SSG的水平加重了EMT。据我们所知，我们的研究首次报道了S-谷胱甘肽化在氧化应激下如何调节CK1α活性。