ヒトシストチオニンガンマリアーゼによるH2S生合成は、新規硫黄メタボライトランサビライトとホモランチオニンにつながり、高ホモシスタイン血症のグレードに反応します

血管および神経系の機能に関与する生物学的シグナル伝達分子としての硫化水素（H（2）S）の重要性の認識が高まっていますが、その生合成と調節はよく理解されていません。システインの脱スルフヒドリションは哺乳類のH（2）sの主要な供給源であり、トランス硫酸経路酵素、シスタチオニンベータシンサゼ、シスタチオニンガンマリアーゼ（CSE）によって触媒されると広く想定されています。この研究では、ヒトCSEの豊富さがシステインおよびホモシステインからH（2）sを生成するさまざまな反応をもたらすことを実証します。2つのホモシステインの2分子を凝縮するガンマ置換反応は、H（2）Sとホモシスチン尿症患者の尿で報告されている新規バイオマーカーであるホモランチオニンを生成しますが、ベータ置換反応は、2つの分子の2つの分子を誘導します。ランチオニンを生成します。システインおよびホモシステインの生理学的に関連する濃度での速度論的シミュレーションは、アルファ、システインのベータエリミネーションがH（2）Sの生成の約70％を占めることを明らかにしています。しかし、ホモシステイン由来H（2）Sの相対的な重要性は、高ホモシステイン血症のグレードと、ホモシステイン（200ミクロム）、アルファ、ガンマエリミネーション、ホモサイステインのガンマ除去反応の著しく上昇した条件下で徐々に増加します。CSEによるH（2）生成の約90％を占める。高ホモサチン血症における過剰なH（2）S産生は、関連する心血管病理に寄与する可能性があります。

Although there is a growing recognition of the significance of hydrogen sulfide (H(2)S) as a biological signaling molecule involved in vascular and nervous system functions, its biogenesis and regulation are poorly understood. It is widely assumed that desulfhydration of cysteine is the major source of H(2)S in mammals and is catalyzed by the transsulfuration pathway enzymes, cystathionine beta-synthase and cystathionine gamma-lyase (CSE). In this study, we demonstrate that the profligacy of human CSE results in a variety of reactions that generate H(2)S from cysteine and homocysteine. The gamma-replacement reaction, which condenses two molecules of homocysteine, yields H(2)S and a novel biomarker, homolanthionine, which has been reported in urine of homocystinuric patients, whereas a beta-replacement reaction, which condenses two molecules of cysteine, generates lanthionine. Kinetic simulations at physiologically relevant concentrations of cysteine and homocysteine, reveal that the alpha,beta-elimination of cysteine accounts for approximately 70% of H(2)S generation. However, the relative importance of homocysteine-derived H(2)S increases progressively with the grade of hyperhomocysteinemia, and under conditions of severely elevated homocysteine (200 microm), the alpha,gamma-elimination and gamma-replacement reactions of homocysteine together are predicted to account for approximately 90% of H(2)S generation by CSE. Excessive H(2)S production in hyperhomocysteinemia may contribute to the associated cardiovascular pathology.