ヒドロキシホモシトルリンは、架橋形成に影響を与えるコラーゲン特異的なカルバミル化マークです

カルバミル化は、老化中に生理学的に発生する非酵素的翻訳後修飾であり、さまざまな疾患の危険因子です。カルバミル化の最も一般的な生成物は、ホモシトルリン（HCIT）であり、リジン（LYS）アミノ基が尿素由来のシアン酸と反応しています。HCITは最近コラーゲンで検出されました。ただし、コラーゲンの総LYSの15％-90％がヒドロキシル化されていることを考えると、ヒドロキシル化がコラーゲンのカルバミル化にどのように影響するかは不明です。ここでは、コラーゲン特異的カルバミル化生成物であるヒドロキシホモシトルリン（HHCIT）を特定し、高レベルのHHCITがラット組織コラーゲンの年齢とマウスのin vivoカルバミル化と、血清中の腎臓機能の低下と同様に、血清腎機能の低下と相関することを示しました。透析患者の。カルバミル化コラーゲンのプロテオーム解析により、主要な架橋部位であるLys933が優先的なHHCIT部位として同定されました。さらに、我々の結果は、ヒドロキシリジンのカルバミル化が、コラーゲン架橋形成を競合的に阻害することにより、結合組織の機械的特性に影響を与えることを示唆しています。

Carbamylation is a non-enzymatic post-translational modification that physiologically occurs during aging and is a risk factor for various diseases. The most common product of carbamylation is homocitrulline (HCit), where a lysine (Lys) amino group has reacted with urea-derived cyanate. HCit has recently been detected in collagen; however, given that 15%-90% of total Lys in collagen is hydroxylated, it is unclear how hydroxylation affects collagen carbamylation. Here, we identified a collagen-specific carbamylation product, hydroxyhomocitrulline (HHCit), and showed that high levels of HHCit are correlated with age in rat tissue collagen and in vivo carbamylation in mice, as well as with the decline of kidney function in the serum of dialysis patients. Proteomic analysis of the carbamylated collagens identified α2(I) Lys933, a major cross-linking site, as a preferential HHCit site. Furthermore, our results suggest that hydroxylysine carbamylation affects the mechanical properties of connective tissue by competitively inhibiting collagen cross-link formation.