《Cells》：Beyond Hydrogen Sulfide and Cysteine Metabolism: Reframing Cystathionine γ-Lyase as a Potential Translational Regulator of Hypoxia-Inducible Factor-1α in Clear Cell Ovarian Carcinoma
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传统上，转硫化（TSS）途径的关键酶胱硫醚β合成酶（CBS）与胱硫醚γ裂解酶（CTH，亦称CSE或CGL）因参与同型半胱氨酸向半胱氨酸的连续转化及内源性硫化氢（H2S）的生成而被广泛认知。然而，越来越多的证据表明，这些酶可能具备超越代谢调控的非经典（“兼职”）
传统上，转硫化（TSS）途径的关键酶胱硫醚β合成酶（CBS）与胱硫醚γ裂解酶（CTH，亦称CSE或CGL）因参与同型半胱氨酸向半胱氨酸的连续转化及内源性硫化氢（H2S）的生成而被广泛认知。然而，越来越多的证据表明，这些酶可能具备超越代谢调控的非经典（“兼职”）功能。本综述评估了CTH可能参与翻译调控的假说，特别是在透明细胞卵巢癌（CCOC）中对缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达的调控作用。研究人员首先指出，当前以H2S和半胱氨酸为核心的TSS途径观点存在局限性，其可能无法充分解释CTH在肿瘤生物学中日益显现的、具有环境依赖性的功能。现有证据表明，CTH增强HIF-1α蛋白表达的机制独立于转录、蛋白稳定性或H2S生成，提示其可能参与翻译调控，尽管直接的机制证据仍有限。为审慎评估这一新兴假说，研究人员依据实验支持程度对证据进行了分类，涵盖从直接实验证据到间接机制观察及计算预测。在此框架下，研究人员探讨了三种非互斥模型：（1）通过PI3K/AKT/mTOR依赖性翻译信号通路进行调控；（2）通过与参与HIF1AmRNA调控的翻译相关蛋白及RNA结合蛋白（RBPs）相互作用来调控翻译；（3）CTH与HIF1AmRNA直接相互作用这一更具推测性的可能性。综上，这些发现支持一种模型：CTH除其经典的代谢功能外，还可能参与选择性翻译调控，从而将硫代谢与肿瘤中的应激适应性基因表达联系起来。
1. Introduction
代谢酶正被越来越多地确认为多功能蛋白，其功能超越了其在细胞代谢中的经典催化作用。除了调节代谢通量外，许多代谢酶还表现出非经典或“兼职”功能，这些功能由亚细胞定位改变、翻译后修饰或蛋白质相互作用介导。通过这些机制，代谢酶可作为支架蛋白、RNA结合蛋白（RBPs）以及转录或翻译过程的调节因子。重要的是，此类非经典功能通常具有高度的环境依赖性，在特定生理或应激条件下才会显现，这些条件会改变蛋白质的定位、相互作用网络或结构状态。蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）是蛋白质获得此类多功能性的核心机制。通过动态且依赖于环境的相互作用，蛋白质可被重新利用以支持其经典活性所无法预测的调节功能。此外，众多代谢酶（包括GAPDH、PKM2、ASS1和ADK）被鉴定出具有RNA结合能力，进一步拓展了蛋白质多功能性的概念，揭示了代谢酶可直接参与转录后调控和基因表达的反馈控制，从而为细胞和疾病过程（包括癌症）增添了另一层复杂性。转硫化（TSS）途径正是此类多功能性尤为相关的代谢系统。虽然传统上与硫代谢和氧化还原稳态相关，但新出现的证据表明，该途径内的酶可能参与超越其经典生化作用的调控过程，包括与转录后基因调控相关的功能。然而，TSS酶在多大程度上参与这些过程仍不明确。本综述聚焦于TSS途径的关键酶胱硫醚γ裂解酶（CTH），并审视表明其功能超越其既定的半胱氨酸代谢和硫化氢（H2S）生成作用的证据，特别强调CTH与透明细胞卵巢癌（CCOC）中缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）调控之间新出现的联系。
2. Canonical Functions of CTH and the TSS Pathway
TSS途径是硫代谢的核心组成部分，将甲硫氨酸代谢与半胱氨酸生物合成联系起来，同时产生关键的生物活性分子。它产生半胱氨酸（谷胱甘肽（GSH）的前体，支持细胞氧化还原稳态）以及H2S（一种在生理和病理过程中发挥多种作用的气态信号分子）。该途径主要由依赖磷酸吡哆醛的酶胱硫醚β合成酶（CBS）和胱硫醚γ裂解酶（CTH）介导，催化同型半胱氨酸转化为半胱氨酸。经典情况下，CBS将同型半胱氨酸与丝氨酸缩合形成胱硫醚，随后由CTH裂解产生半胱氨酸。除这些经典反应外，CBS和CTH还可利用半胱氨酸和/或同型半胱氨酸进行β-或γ-消除反应释放H2S，使得硫化物生成成为TSS途径的内在产出。此外，3-巯基丙酮酸硫转移酶（MPST）也在更广泛的硫代谢网络中贡献H2S生成。大量证据表明，H2S及其主要产生酶（CBS、CTH和MPST）通过促进肿瘤细胞增殖、支持细胞生物能量学和刺激血管生成，在癌症进展中发挥重要作用。虽然TSS酶的催化活性以及受同型半胱氨酸和半胱氨酸等代谢物的调控已被充分表征，但越来越多的证据表明存在额外的非催化和调节功能。这些活性超越了半胱氨酸生物合成和H2S生成的经典作用。例如，CBS包含一个独特的N端血红素结合域，其中的血红素并非催化活性所必需，而是作为氧化还原传感器发挥作用，调节CBS酶活性及更广泛的细胞过程。此外，CBS在U2-OS和NIH3T3细胞中与核心昼夜节律蛋白隐花色素1（CRY1）相互作用，暗示其参与昼夜节律调控。MPST也被证明可通过与AKT直接相互作用并调节其磷酸化状态，以不依赖H2S的方式调节炎症和上皮稳态。尽管有这些发现，对TSS酶非经典功能的系统性表征仍然有限。值得注意的是，CTH因其位于硫代谢的中心位置而备受关注，它是负责从头合成半胱氨酸的主要哺乳动物酶，尤其在胞外半胱氨酸供应有限的情况下支持谷胱甘肽（GSH）的产生，同时也是外周组织中H2S的主要来源，新出现的证据也支持其在中枢神经系统中发挥重要作用。CTH是一种四聚体酶，每个单体共价结合一个磷酸吡哆醛（PLP）辅因子（维生素B6的活性形式）。与其核心的代谢和信号传导作用一致，CTH受到严格调控，其表达和活性具有高度的环境依赖性。表观遗传、转录和转录后机制共同调节CTH的表达。CTH功能缺失会导致罕见的代谢紊乱胱硫醚尿症，虽然描述了维生素B6反应型和非反应型，但该病症通常被认为临床表型轻微，缺乏功能性酶的个体往往预后良好，表明CTH缺乏在人类中耐受性良好，且与严重的全身性功能障碍无关。使用Cth?/?小鼠模型的研究得出了不同的结果。一些报告表明CTH在神经保护中的作用，其缺陷与认知障碍有关；其他研究则描述除高血压外表型基本正常。此外，更多研究表明，Cth?/?小鼠尽管发育正常，但在半胱氨酸受限的条件下对氧化应激的易感性增加。这些差异可能反映了遗传背景、实验条件以及小鼠与人类之间的物种特异性代偿机制的差异。除了功能缺失模型中观察到的这些环境依赖性效应外，新出现的证据还表明CTH在不同细胞环境中具有环境特异性的非经典功能。值得注意的是，CD8+T细胞中CTH的过表达通过消耗胞外甘氨酸、丝氨酸和脯氨酸重塑肿瘤微环境来增强抗肿瘤活性，而非通过促进T细胞增殖。虽然在T细胞中存在TSS途径，但CTH过表达并未赋予半胱氨酸非依赖性或在半胱氨酸/胱氨酸剥夺条件下挽救增殖。此外，在神经系统疾病背景下也出现了CTH非经典功能的证据。在帕金森病相关的星形胶质细胞模型中，CTH/CSE表达增加与星形胶质细胞向神经毒性表型转变相关，同时由于CBS和MPST表达降低导致H2S水平整体下降。这种对星形胶质细胞的影响与FOXD3介导的转录重编程有关，支持CTH超越其H2S生成经典作用的、具有环境依赖性的调控相互作用。在癌症中，CTH表达增加与多种癌症（包括乳腺癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤、鼻咽癌及其他恶性肿瘤）的癌症进展和转移相关，CTH的促肿瘤效应在很大程度上归因于CTH/H2S轴的激活；然而，在生理相关浓度下，外源性H2S并未能一致地实现直接的表型挽救，使得H2S对这些效应的具体贡献尚未完全阐明。特定肿瘤背景下的功能研究进一步挑战了以H2S为中心的模型。在尤文肉瘤中，CTH通过在半胱氨酸限制下维持谷胱甘肽依赖的氧化还原稳态来支持存活，并且抗氧化剂补充而非H2S供体可以恢复CTH敲低细胞的活力。总之，这些发现指出了CTH的功能具有环境依赖性，不能仅用H2S生成来解释，并可能延伸至经典的氧化还原代谢之外。
3. Limitations of the Canonical Model
3.1. Limitations of an H2S-Centric View of CTH Function
H2S现被公认为一种重要的气体信号分子，通过酶促和非酶促途径以及膳食来源和肠道微生物群产生。它与多种生物分子相互作用，调节包括代谢、血管张力、免疫反应和神经元信号传导在内的过程，对健康与疾病均具有潜在影响。早期对H2S生物学的研究深受其作为环境危害物的毒性影响，由其强烈抑制细胞呼吸所驱动，后来归因于其对线粒体电子传递链中细胞色素c氧化酶（复合物IV）的抑制。这种毒理学观点因早期实验研究使用超生理（高微摩尔至毫摩尔）浓度的快速释放无机供体（如Na2S或NaHS）而进一步强化。虽然早期研究有助于确定H2S的化学反应性，但所使用的浓度往往超过体内水平，可能无法完全反映内源性信号传导条件。因此，这些方法可能不成比例地强调了与生理条件下发生的效应不同的抑制作用。高供体浓度可能压倒了氧化还原敏感靶点，消除了信号特异性，并诱导了急性线粒体抑制，从而主导了细胞表型。此类条件也可能掩盖了剂量依赖性信号效应，强化了H2S主要作为毒性或代谢抑制剂发挥功能的误解。更近期的定量分析表明，组织中的游离H2S水平通常维持在低纳摩尔到低微摩尔范围内，周转迅速且空间动态受到严格调控。在这一生理窗口内，H2S对线粒体功能和细胞生物能量学产生依赖于环境和区室的作用，并参与不同于高浓度下观察到的信号机制，可能包括反应性半胱氨酸残基的蛋白质过硫化或通过活性硫物种（如多硫化物）的信号传导。总之，这些发现支持一种模型：H2S作为一种受调控的信号分子，其生物学效应高度依赖于浓度、细胞环境和亚细胞定位。在癌症中，H2S可产生依赖于肿瘤类型、代谢状态及微环境的环境依赖性效应，有时甚至是相反的作用，既报道有促肿瘤活性，也有抑肿瘤效应。使用外源性H2S供体的实验研究进一步支持了硫化物信号在不同细胞系统中产生不同效应的观点。这些研究强调，H2S信号传导的效应具有环境依赖性。CTH历来被认为是H2S的主要酶促来源，这得到了其组织表达谱和小鼠敲除研究的支持，这些研究显示基因删除后H2S水平降低。然而，这一模型日益受到人类遗传和代谢数据的挑战。Kozich等人证明，在患有影响CBS或CTH的罕见先天错误的患者中，循环生物可利用硫化物并未减少，甚至在CBS缺乏时可能增加，表明存在强大的代偿机制以维持全身硫稳态。这些发现对癌症生物学尤为重要，因为在临床前模型中推断的酶依赖性可能无法直接反映人类的代谢适应。相反，它们表明经典TSS酶的破坏可能被替代酶促、营养或微生物群来源的硫源所缓冲。进一步支持这一概念的是，最近在包括小鼠模型在内的哺乳动物系统中的研究表明，即使经典TSS酶被破坏，硫化物和过硫化物仍能持续产生，这归功于半胱氨酰-tRNA合成酶（CARS）的活性，它作为一种半胱氨酸过硫化物合酶发挥作用，并在哺乳动物中显著贡献细胞内硫化物和过硫化物的产生；这些物种也被提议作为H2S的储存库。有趣的是，早期工作表明CBS和CTH介导的反应主要产生过硫化物而非游离H2S，H2S主要是过硫化物降解的下游产物。这一观点此后有所演变，有证据表明过硫化物作为独特的生物活性硫物种发挥作用，而不仅仅是H2S释放的中间体。最近的工作进一步表明，它们的信号特性在化学上是多样的，可能涉及亲电氧化还原信号传导和通过转过硫化反应的硫直接转移，而不依赖于游离H2S的生成。这些发现进一步强调，过硫化物生物学不能简化为仅释放H2S，而是涉及直接且化学上多样的作用模式。与这种缓冲且分布式的硫网络一致，小鼠内皮特异性删除CTH并未显著改变组织H2S水平，而是影响了磺烷硫池，表明H2S输出是通过代谢冗余来维持的，且硫调控超越了单一酶的控制。除了硫缓冲之外，几项研究还表明CTH相关的表型可能与经典的H2S产出不同。Geng等人报道，在肥胖小鼠中，使用供体药物升高H2S水平和通过阻断CTH抑制内源性H2S产生均能改善胰岛素敏感性，尽管对脂肪分解产生了相反的影响。这些发现表明，CTH相关的代谢效应并非严格与H2S信号传导一致，可能反映了代谢调控中部分解偶联的作用。此外，Bibli等人表明，炎症信号诱导CTH在Ser377位点磷酸化，导致酶活性失活和H2S生成减少，尽管CTH蛋白表达维持或增加。这表明翻译后修饰可以使CTH丰度与H2S生成解偶联，意味着CTH活性及其下游功能可能独立于经典硫化物产出而受到调控。重要的是，也已报道了对H2S生成的酶选择性调控，Qi等人证明子宫内膜基质细胞中雌激素依赖的H2S生成是通过CBS而非CTH特异性介导的，支持生理背景下H2S信号传导的酶选择性调控。总之，这些观察结果挑战了CTH衍生的H2S（以及潜在的其他酶产生的H2S）代表了跨生物学背景下稳定或直接功能输出的假设。相反，它们表明H2S可能无法完全解释CTH相关的生物活性，并支持一种模型：严格调控的硫化物水平作为更广泛的活性硫物种和代谢通量网络的一部分发挥作用。
3.2. Limitations of a Cysteine-Centric View of CTH Function
半胱氨酸代谢凸显了经典模型的平行局限性。半胱氨酸是氧化还原稳态和合成代谢的核心，作为谷胱甘肽（GSH）、铁硫簇、辅酶A和其他含硫代谢物的前体，同时也直接参与蛋白质合成。尽管TSS衍生的半胱氨酸生成已被提议在某些癌症（如神经母细胞瘤和尤文肉瘤）中支持半胱氨酸限制下的存活，但其重要性具有高度的环境依赖性，并非在所有癌症中都普遍成为限速步骤。与此一致，Zhang等人发现CBS和CTH表达水平与跨癌症的半胱氨酸饥饿敏感性无关，后者反而取决于更广泛的代谢背景，包括多胺相关的代谢重编程，这增加了半胱氨酸限制下的氧化应激。功能研究进一步支持了TSS在营养应激下的有限缓冲潜力。Kang等人表明，在广泛的非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系中，从头半胱氨酸合成不足以在胱氨酸饥饿期间维持细胞内半胱氨酸池，导致GSH合成受损和铁死亡（一种氧化性应激驱动的死亡形式）。尽管通过谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基（GCLC）介导的γ-谷氨酰肽产生发生了部分代偿，但这种机制主要限制了谷氨酸积累，而非恢复经典的抗氧化能力。将这些观察扩展到血液恶性肿瘤，急性髓系白血病（AML）的研究表明，CRISPR介导的CTH缺失并未使细胞对胱氨酸剥夺显著敏感，尽管CBS和CTH表达的差异影响了AML细胞适应半胱氨酸应激的能力。体内代谢追踪研究证实了这些发现，表明在大多数非肝组织中，TSS对半胱氨酸池的贡献极小，其中细胞外胱氨酸/半胱氨酸仍是主要来源。因此，肿瘤半胱氨酸代谢更多地反映了起源组织的限制，而非内在的TSS能力。
3.3. Evidence for Non-Canonical CTH Function in Clear Cell Ovarian Carcinoma (CCOC)
CCOC可能是研究TSS的有用模型系统，因为它表现出功能性TSS途径，依赖半胱氨酸代谢生长，并且在细胞系间对半胱氨酸剥夺表现出异质性敏感性。半胱氨酸剥夺还与依赖于环境的氧化应激反应相关，包括坏死、铁死亡和凋亡，具体取决于代谢状态。值得注意的是，细胞内半胱氨酸水平在不同细胞系间存在差异，而谷胱甘肽水平尽管基础半胱氨酸丰度不同却保持相当，表明半胱氨酸可用性可能并不直接反映在稳态谷胱甘肽池中。此外，铁死亡敏感性不仅受硫代谢影响，还受致癌信号传导影响。PI3K/AKT/mTORC1通路的过度激活通过涉及SREBP1和单不饱和脂肪酸积累的脂质重塑程序促进铁死亡抵抗，这可能由SCD1介导。这与CCOC尤其相关，因为CCOC经常存在PI3K/AKT通路激活，表明铁死亡抵抗可能源于代谢、脂质和信号网络的整合，而不仅仅是孤立的代谢输入或氧化还原途径。CCOC也为检查CTH的潜在非经典功能提供了一个引人注目的模型。研究人员先前证明，在CCOC细胞中，CTH（而非CBS或MPST）是缺氧诱导HIF-1α蛋白积累所必需的。在转录水平上，CTH敲除（KO）细胞中的HIF1AmRNA水平与对照细胞相当，基于放线菌素D的mRNA衰变分析显示HIF1A转录本稳定性无差异，排除了转录调控。在蛋白水平，蛋白酶体抑制剂MG132或脯氨酰羟化酶抑制剂DMOG均未能将CTHKO细胞中的HIF-1α恢复到与对照细胞相当的水平，且环己酰亚胺追踪实验显示两种条件下的HIF-1α降解率相似。总之，这些数据排除了改变降解或蛋白稳定性作为机制的可能性。鉴于CTH与H2S的已知联系，研究人员先前的研究观察到CTHKO细胞中H2S水平升高，这可能是由于代偿性CBS上调及CBS活性增强所致，两者均已通过实验证实。鉴于先前的研究表明H2S可以以环境依赖的方式调节HIF-1α，报道了抑制和刺激效应（取决于细胞系统和实验条件），并且CBS衍生的H2S可以通过过硫化作用和激活脯氨酰羟化酶2（PHD2）来调节非卵巢模型中的HIF-1α稳定性，从而促进HIF-1α羟化和降解。然而，多项观察结果反对CCOC模型中介导H2S调控的观点。药理学补充慢释放H2S供体GYY4137或快释放供体Na2S均未能改变对照细胞中的HIF-1α蛋白表达。此外，携带精氨酸至丙氨酸置换（R62A，据报道对该残基对CTH酶活性至关重要）的催化缺陷型CTH突变体能够在CTHKO细胞中恢复HIF-1α表达，支持了CTH潜在的非酶促作用。另外，CTH驱动的表型（包括活力和运动能力下降）不能完全由氧化还原代谢解释，因为在半胱氨酸充足条件下，抗氧化剂补充或谷胱甘肽单乙酯（GSH-MEE）未能完全挽救CTH缺失的效应。总之，这些发现表明，CTH依赖的HIF-1α调控不能被其既定的硫代谢、氧化还原控制或H2S生成作用所完全解释。综合第3.1、3.2和3.3节的观察结果支持一种概念转变：哺乳动物系统中的硫代谢最好被描述为一个缓冲的、冗余的、依赖于环境的活性硫物种和代谢通量网络，而不是H2S或半胱氨酸生成的线性产出。在此框架内，CTH可能作为这个分布式调控系统中的一个节点，贡献于氧化还原平衡、代谢可塑性和应激适应。在癌症中，CTH的频繁上调可能反映了其融入更广泛的代谢和应激反应程序，以及除其酶促作用之外的额外非经典功能，这些功能仍有待界定。结构和空间机制可能进一步促成这些非经典功能。
4. Spatial and Structural Basis for CTH Non-Canonical Functions
CTH经典上被报道为主要定位于胞质的酶；然而，多项研究表明它可能定位于多种细胞内和细胞外区室，包括细胞核、线粒体、质膜、内质网、血浆和尿液，在这些区域它可能发挥区室特异性功能。此外，大规模蛋白质组学分析、基于序列的预测以及GeneCards等精选数据库中的相应注释支持CTH在细胞内和细胞外环境中的多区室分布，值得进一步研究其环境特异性功能。翻译后修饰（PTMs）可能为这种动态的亚细胞分布提供了机制基础。Agrawal等人证明CBS和CTH均可在体外发生SUMO化，这种修饰被认为调节核转位并可能实现区室特异性功能。与此一致，Drekolia等人最近证明，尽管缺乏经典核定位信号，CTH可以以胱氨酸依赖的方式转位至细胞核，在那里它促进胱氨酸氧化和乙酰单元的生成，进而促进组蛋白H3乙酰化和染色质重塑，从而将代谢与转录调控联系起来。此外，CBS和CTH均由内皮细胞和肝细胞分泌，在血浆中循环并保持催化活性，利用同型半胱氨酸生成H2S。这种细胞外活性进一步表明TSS酶不仅限于细胞内代谢。总之，这些观察结果支持一个更广泛的模型：CTH在细胞内和细胞外环境中发挥作用，而不仅仅是一个胞质酶参与半胱氨酸代谢和H2S生成。这种空间分布可能通过催化和相互作用驱动的机制实现环境依赖性功能。除了空间区室化，CTH的内在结构特性可能进一步促进其功能可塑性。人类CTH的结构研究表明，在没有PLP的情况下，脱辅基酶采取开放构象，在辅因子结合后转变为更闭合的状态。这种配体依赖的构象变化突显了该蛋白的内在灵活性，表明CTH可以采样多种结构状态。这种构象可塑性可能使其能够进行超越其经典催化作用的相互作用，包括特定细胞环境中的环境依赖性非经典功能。与这种构象可塑性一致，额外的结构分析表明CTH并非刚性折叠，而是在特定区域表现出局部灵活性和部分无序。值得注意的是，两个环状区域（Met110-Asn118和Thr210-Met216）侧翼于PLP结合裂隙，在辅因子结合时发生构象重排，向后折叠覆盖活性位点以稳定配体相互作用。尽管这些观察并不表明存在不依赖PLP的催化活性，但它们表明CTH结构对其分子环境敏感，这一特性可能促进在特定细胞环境中的受调控相互作用或非经典功能。这种结构可塑性是能够进行瞬时和多价相互作用的蛋白的公认特征。部分无序和构象灵活性正日益被认为是核酸相互作用的促成特征。虽然经典的RBPs通常包含定义的RNA识别基序（RRMs）或KH结构域，但许多非经典RBPs缺乏这些经典特征，但仍与RNA相关联。内在无序区域（IDRs）通过实现构象适应性和动态结合，在介导此类相互作用中起着关键作用，并日益被认为是作为信号网络内相互作用枢纽的蛋白的标志特征。在此背景下，CTH表现出与RNA结合潜力一致的特征，这可能有助于其与不同相互作用伙伴结合的能力。例如，其N端区域包含一个非结构化片段，并且侧翼于PLP结合裂隙的特定区域表现出灵活性，并且在某些情况下可能变得部分无序。使用无序蛋白预测数据库（D2P2）的计算分析预测人类CTH中存在多个内在无序区域，其中一些与潜在的翻译后修饰位点重叠，表明调控的复杂性。与这种结构无序一致，Pseudomonas aeruginosaCTH/CGL（PaCGL）显示出类似特征，包括一个非结构化的N端片段（前13个残基）和一个无序的环状区域（残基46-57），以及两个长环（L23-60和L347-370）的局部构象变异性，这些环可以采取部分无序或替代构象，包括一个亚基中的延伸非螺旋状态。总之，这些结构和空间特性可能为CTH参与多样化的分子相互作用网络提供了机制基础。
5. CTH Interaction Networks and Positioning in Regulatory Systems
基于其多区室分布，CTH参与了可能构成其环境依赖性功能基础的蛋白质相互作用网络。新出现的证据表明，这些相互作用超越了经典的代谢作用，暗示CTH参与信号传导过程、应激反应和转录调控。Hu等人表明，CTH通过结合p53，促进其胞质滞留并防止其乙酰化和转录激活，从而抵消内皮细胞衰老，这一过程独立于H2S对p53的S-过硫化作用。此外，Zhu等人在帕金森病相关的星形胶质细胞模型中证明，CTH与YAP形成复合物，促进FOXD3介导的转录调控，同时调节YAP核转位。与此一致，Drekolia等人报道，CTH/CSE在增殖前的内皮细胞胞质和核区室中与丙酮酸脱氢酶E1亚基α1（PDHA1）相关联，且具有协调的核定位，表明存在区室特异性的代谢-核耦合。相互免疫沉淀进一步揭示，PDHA1复合物含有组蛋白乙酰转移酶，包括GCN5和HAT1，表明组装了一个连接代谢酶与染色质修饰机制的、营养敏感的多蛋白复合物。值得注意的是，这种相互作用网络与组蛋白H3、H4和H2A相关乙酰化标记的选择性调控相关，特别是H3K9ac、H3K23ac和H2AK5ac，伴随下游染色质可及性和转录程序的改变。重要的是，Drekolia等人进一步表明，使用快释放H2S供体扰动硫化物流并未显著影响体内的血管生长，表明在此背景下H2S信号传导的贡献有限。总之，这些发现支持一种模型：CTH参与依赖于环境的蛋白质相互作用网络，将代谢状态与信号传导和转录调控整合在一起。在系统水平上，精选的相互作用数据库（BioGRID、IntAct、HitPredict）和大规模亲和纯化-质谱（AP-MS）为基础的蛋白质组互作组数据集一致地将CTH置于真核生物系统中的广泛蛋白质关联网络中。这些资源共同表明CTH参与跨越免疫、代谢、转录和结构途径的广泛功能模块。为了提供一个代表性的概述，总结了一个来自BioGRID数据库的精选CTH相关相互作用子集，突出了参与翻译调控、信号传导和细胞稳态的代表性蛋白质。这包括YTHDF1、PARK2、SDC1、CUL4A，以及其他网络相关蛋白如RECK、WDYHV1、PTCRA、SMOC1、SLC25A32、HOXD3、KLHL20、ARHGEF39和SCG3。重要的是，通过独立相互作用研究和精选数据集鉴定的其他CTH相关蛋白，包括YWHAZ（14-3-3ζ/δ）和RBPs ELAVL1/HuR及PTBP1，进一步扩展了这一相互作用景观，超越了图5所示的基于BioGRID的子集。总之，这些观察结果将CTH置于更广泛的可能与mRNA翻译和细胞应激反应等过程相关的信号传导和转录后调控网络中。这些相互作用伙伴的功能和亚细胞多样性——跨越胞质、线粒体、核和分泌区室——与报道的CTH多区室定位一致，并支持其在不同细胞环境中的活性。然而，许多这些相互作用的功能验证仍未解决。总之，这些发现支持了新兴的观点：CTH与多个信号传导和RNA调控网络相连接。
6. CTH and Translational Regulation
新出现的证据将CTH置于细胞信号通路与调控蛋白质合成的分子机制的交汇点，表明它可能通过间接信号效应和与翻译调节因子的邻近相互作用来影响翻译。
6.1. Signaling-Level Regulation of mRNA Translation
CTH与PI3K/AKT/mTOR通路（mRNA翻译的核心调节因子）的调控相关。在乳腺癌模型中，CTH被证明正向调节PI3K/AKT通路，其上调增加了PI3K、Akt和磷酸化Akt的水平，而其敲低则产生相反的效果。这与三阴性乳腺癌（TNBC）细胞中的发现一致，其中CTH的药理学抑制降低了PI3K/AKT信号传导，表现为MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞中PI3K和AKT水平以及AKT磷酸化降低。同样，在鼻咽癌模型中，CTH过表达增加了磷酸化PI3K、磷酸化AKT和磷酸化mTOR水平，而敲低则降低了它们的表达。通过这一信号轴，CTH可能影响下游翻译调节因子，如4E-BPs和S6K，从而影响mRNA翻译，机制包括调节eIF4F复合物的组装；然而，CTH直接调控这些翻译效应因子的证据仍然缺乏。这些效应可能是环境依赖性的，并受细胞氧化还原状态和代谢通量的影响。
6.2. Association with Translational Machinery Components
除了上游信号传导，大规模互作组研究表明CTH与跨物种鉴定的翻译机制组分相关联。CTH已被证明与Drosophila melanogaster和Saccharomyces cerevisiae中的核糖体蛋白S2（RpS2）相关联，并与Drosophila melanogaster中的真核翻译起始因子3复合物亚基eIF3j相关联。鉴于CTH和eIF3j的进化保守性，这些发现表明可能存在与翻译起始机制的保守关联。更广泛的互作组数据集将此网络扩展到其他翻译和信号相关蛋白。CTH相关蛋白包括YTHDF1和YWHAZ（14-3-3ζ/δ）。YTHDF1是一种经典的m6A阅读器，通过招募真核起始因子3（eIF3）来促进靶mRNA的翻译效率，而YWHAZ与选择性mRNA翻译有关，并参与PI3K/AKT/mTOR通路激活。额外的网络水平证据将CTH与PARK2联系起来，据报道PARK2在哺乳动物细胞中和Drosophila melanogaster中分别与翻译起始因子eIF4B和eIF4E相互作用。此外，CTH相关的AP-MS数据集确定了相互作用伙伴，包括SDC1和CUL4A，两者均作为PI3K/AKT信号传导的调节剂，从而提供了与mRNA翻译调控的额外间接联系。
6.3. RNA-Binding Proteins and Transcript-Selective Regulation
在小鼠内皮细胞中的额外互作组分析将CTH与RBPs联系起来，包括ELAVL1和PTBP1。这两种蛋白都是已确立的HIF1AmRNA翻译调节因子，表明CTH相关复合物与转录本选择性翻译调控之间存在潜在联系。
6.4. Integrated Model
总之，这些发现支持一种模型：CTH通过信号介导的效应和蛋白质相互作用依赖的关联，定位于翻译调控网络中。这一框架表明CTH参与全局翻译控制和更具选择性的调控过程，尽管直接的机制证据仍然有限，需要进一步实验验证。
7. CCOC as a Contextual Framework for CTH Non-Canonical Function
受前文所述发现的启发，CCOC为
