stringtranslate.com

Реактивные виды азота

Реакции, приводящие к образованию оксида азота и активных форм азота. Из Ново и Парола, 2008 г.[1]
Реакции, приводящие к образованию оксида азота и активных форм азота. Из Ново и Парола, 2008 г. [1]

Активные формы азота ( RNS ) представляют собой семейство антимикробных молекул, полученных из оксида азота (•NO) и супероксида (O 2 •- ), образующихся посредством ферментативной активности индуцибельной синтазы оксида азота 2 ( NOS2 ) и НАДФН-оксидазы соответственно. NOS2 экспрессируется преимущественно в макрофагах после индукции цитокинами и микробными продуктами, особенно гамма-интерфероном (IFN-γ) и липополисахаридом (LPS). [2]

Активные формы азота действуют вместе с активными формами кислорода (АФК), повреждая клетки , вызывая нитрозативный стресс . Поэтому эти два вида часто называют АФК/РНС.

Активные формы азота также постоянно производятся в растениях в качестве побочных продуктов аэробного метаболизма или в ответ на стресс. [3]

Типы

РНС образуются у животных, начиная с реакции оксида азота (•NO) с супероксидом (O 2 •- ) с образованием пероксинитрита (ONOO- ) : [4] [5]

Супероксид-анион (O 2 - ) представляет собой активную разновидность кислорода, которая быстро реагирует с оксидом азота (NO) в сосудистой сети. В результате реакции образуется пероксинитрит и снижается биологическая активность NO. Это важно, поскольку NO является ключевым медиатором во многих важных функциях сосудов, включая регуляцию тонуса гладких мышц и артериального давления, активацию тромбоцитов и передачу сигналов сосудистых клеток. [6]

Пероксинитрит сам по себе представляет собой высокореактивный вид, который может напрямую реагировать с различными биологическими мишенями и компонентами клетки, включая липиды, тиолы, аминокислотные остатки, основания ДНК и низкомолекулярные антиоксиданты. [7] Однако эти реакции происходят с относительно медленной скоростью. Такая медленная скорость реакции позволяет ему реагировать более избирательно по всей клетке. Пероксинитрит способен в некоторой степени проникать через клеточные мембраны через анионные каналы. [8] Кроме того, пероксинитрит может реагировать с другими молекулами с образованием дополнительных типов RNS, включая диоксид азота (•NO 2 ) и триоксид азота (N 2 O 3 ), а также другие типы химически активных свободных радикалов . Важные реакции с участием РНС включают:

Биологические цели

Пероксинитрит может напрямую реагировать с белками, содержащими центры переходных металлов. Следовательно, он может модифицировать белки, такие как гемоглобин, миоглобин и цитохром с, путем окисления гема железа в соответствующие формы железа. Пероксинитрит также может изменять структуру белка посредством реакции с различными аминокислотами в пептидной цепи. Наиболее распространенной реакцией с аминокислотами является окисление цистеина. Другая реакция - нитрование тирозина; однако пероксинитрит не реагирует напрямую с тирозином. Тирозин реагирует с другими АНС, продуцируемыми пероксинитритом. Все эти реакции влияют на структуру и функцию белка и, таким образом, могут вызывать изменения каталитической активности ферментов, изменение организации цитоскелета и нарушение передачи клеточного сигнала. [8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ново Э, Парола М (2008). «Окислительно-восстановительные механизмы заживления хронических ран печени и фиброгенеза». Фиброгенез и восстановление тканей . 1 (1): 5. дои : 10.1186/1755-1536-1-5 . ПМК  2584013 . ПМИД  19014652.
  2. ^ Айовин Н.М., Пурснани С., Вольдман А., Вассерман Г., Блазер М.Дж., Вайнраух Ю. (март 2008 г.). «Реактивные виды азота способствуют врожденной защите хозяина от Campylobacter jejuni». Инфекция и иммунитет . 76 (3): 986–93. дои : 10.1128/IAI.01063-07. ПМК 2258852 . ПМИД  18174337. 
  3. ^ Поли Н., Пуччиариелло С., Мандон К., Инноченти Дж., Жаме А., Бодуэн Э., Эруар Д., Френдо П., Пуппо А. (2006). «Активные формы кислорода и азота и глутатион: ключевые игроки в симбиозе бобовых и ризобий». Журнал экспериментальной ботаники . 57 (8): 1769–76. дои : 10.1093/jxb/erj184 . ПМИД  16698817.
  4. ^ Squadrito GL, Прайор, Вашингтон (сентябрь 1998 г.). «Окислительная химия оксида азота: роль супероксида, пероксинитрита и диоксида углерода». Свободнорадикальная биология и медицина . 25 (4–5): 392–403. дои : 10.1016/S0891-5849(98)00095-1. ПМИД  9741578.
  5. ^ Дрёге W (январь 2002 г.). «Свободные радикалы в физиологическом контроле функции клеток». Физиологические обзоры . 82 (1): 47–95. CiteSeerX 10.1.1.456.6690 . doi : 10.1152/physrev.00018.2001. PMID  11773609. S2CID  11395189. 
  6. ^ Гузик Т.Дж., Западный Невада, Пиллаи Р., Таггарт Д.П., Ченнон К.М. (июнь 2002 г.). «Оксид азота модулирует высвобождение супероксида и образование пероксинитрита в кровеносных сосудах человека». Гипертония . 39 (6): 1088–94. CiteSeerX 10.1.1.506.9055 . doi :10.1161/01.HYP.0000018041.48432.B5. PMID  12052847. S2CID  2519686. 
  7. ^ О'Доннелл В.Б., Эйзерих Дж.П., Чамли П.Х., Яблонски М.Дж., Кришна Н.Р., Кирк М., Барнс С., Дарли-Усмар В.М., Фриман Б.А. (январь 1999 г.). «Нитрование ненасыщенных жирных кислот химически активными видами азота, полученными из оксида азота, пероксинитритом, азотистой кислотой, диоксидом азота и ионом нитрония». хим. Рез. Токсикол . 12 (1): 83–92. дои : 10.1021/tx980207u. ПМИД  9894022.
  8. ^ аб Пахер П., Бекман Дж. С., Лиодет Л. (январь 2007 г.). «Оксид азота и пероксинитрит в здоровье и болезни». Физиол. Преподобный . 87 (1): 315–424. doi : 10.1152/physrev.00029.2006. ПМЦ 2248324 . ПМИД  17237348. 

Внешние ссылки