S-Nitrozoglutation

S-Nitrozoglutation
Općenito
Hemijski spojS-Nitrozoglutation
Druga imenaL-γ-Glutamil-S-nitrozo-L-cisteinilglicin; Glutation tionitrit; S-Nitrozo-L-glutation
Sistemsko ime: (2S)-2-Amino-5-(2R)-1-(carboksilmetilamino)-3-nitrozosulfanil-1-oksopropan-2-il]amino]-5-oksopentanoična kiselina
Molekularna formulaC10H16N4O7S
CAS registarski broj57564-91-7
Osobine1
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

S-Nitrozoglutation (GSNO) je endogeni S-nitrozotiol (SNO) koji ima kritičnu ulogu u signalizaciji dušik-oksida (NO) i izvor je bioraspoloživog NO. NO ne postoji u ćelijama sa SNO koji služe kao endogeni nosači NO-a i donori. SNO spontano oslobađaju NO različitom brzinom i mogu biti snažni terminatori slobodnih radikala reakcijama širenje lanca, direktno reagirajući sa ROO• radikalima, dajući nitro derivate kao krajnje proizvode.[1] NO generira se unutarćelijski, iz enzima sintza dušičnog oksida (NOS): nNOS, eNOS i iNOS, a prepoznata je kao izvor in vivo mnogih SNO. U kisikovim puferima, međutim, stvaranje SNO nastaje usljed oksidacije NO u dinitrogen-trioksid (N2O3).[2] Neki dokazi upućuju na to da i egzogeni NO i endogeno izvedeni NO iz sinteza dušik-oksida mogu reagirati s glutationom da se formira GSNO.

GSNOR

Enzim GSNO reduktaza (GSNOR) redukuje S-nitrozoglutation (GSNO) do nestabilnog intermedijara, S-hidroksilaminoglutationa, koji se zatim preuređuje u oblik glutation-sulfonamida, ili u prisustvu GSH, formira oksidirani glutation (GSSG) i hidroksilamin.[3][4][5] Kroz ovaj katabolički proces, GSNOR regulira ćelijske koncentracije GSNO i ima centralnu ulogu u regulaciji nivoa endogenih S-nitrozotiola i u kontroli proteina S-signaliziranja na bazi nitrozilacije.

Hemijska sinteza GSNO

Generiranje GSNO može poslužiti kao stabilan i mobilni NO bazen koji može efikasno pretvaranje NO signalizacije.[6][7]Za razliku od drugih glasnika niske molekulske težine koji se vežu i aktiviraju ciljne ćelijske receptore, NO signalizacija posreduje koordinirajući kompleks između NO i tranzicijskog metala ili ciljnih ćelijskih proteina, često putem S-nitrozilacije od cisteinskih [8][9][10] Studije sugerirauju da metabolizam NO ima značajnu ulogu u kardiovaskularnim i respiratornim bolestima kod ljudi, kao i u imunskkoj toleranciji tokom transplantacije organa.[11][12][13][14]

GSNO u zdravlju i bolesti

Koncentracije GSNO i NO reguliraju respiratornu funkciju modulacijom tona dišnih puteva i pro- i protivupalne odgovore u respiratornom traktu.[14][15] Budući da je NO labilni plin i endogenim razinama je teško manipulirati, predloženo je da se egzogeno GSNO može upotrijebiti za regulaciju razine u cirkulaciji NO i vrsta koje potiču od NO, a GSNO može biti važan kod pacijenata s plućnim bolestima kao što je cistična fibroza. U skladu s ovim terapijskim ciljem, nedavno istraživanje pokazalo da pacijenti sa cističnom fibrozom dobro podnose akutno liječenje aerosoliranim GSNO-om.[14]

SNO u jetrenim mitohondrijama utiče na pravilno funkcioniranje jetre. Mitohondrijski SNO-proteini inhibiraju kompleks I prijenosa elektrona; proizvodnjom modulirane mitohondrijske reaktivne vrste kisika (ROS) utiču na otvaranje prelaznih pora mitohondrijske propustljivosti ovisno o kalciju; promoviraju selektivni unos mitohondrijskih proteina i podstiču mitohondrijsku fisiju. Izmjenjena redoksne ravnoteže ima presudnu ulogu u patogenezi oboljenja jetre uključujući steatozu, steatohepatitis i fibrozu. Jednostavnost reverzibilnosti i međusobna interakcija S-nitrozirajućih i denitnih enzimskih reakcija podupiru hipotezu da SNO reguliraju mitohondrije putem redoks mehanizama.[16]

U studiji koja je procjenjivala učinke ursodeoksiholične kiseline (UDCA) na protok žuči i cirozi, NO nije nađen u žuči kao SNO, nego prvenstveno GSNO. UDCA-stimulirana žučna sekrecija NO spriječena je inhibicijom iNOS-a s L-NAME u izoliranim perfuziranim jetrama, kao i u jetri pacova osiromašenih u GSH-u butionin sulfoksiminom. Štaviše, bilijarna sekrecija NO vrsta je značajno smanjena u transportnim mutantima infuziranim UDCA [kaseta koja veže ATP C2 / multi-droga, rezistentna na nedostatak otpornog proteina 2], a taj je nalaz bio u skladu sa uključivanjem nosača glutationa ABCC2 / Mrp2 u kanalskom transportu GSNO. Naročito je bilo primjetljivo da je u kultiviranim normalnim holangiocitima pcova GSNA aktivirana protein kinaza B, zaštićena od apoptoze i pojačanog UDCA-induciranog oslobađanja ATP-a u medij.[17] Finally, they demonstrated that retrograde GSNO infusion into the common bile duct increased bile flow and biliary bicarbonate secretion. The study concluded that UDCA-induced biliary secretion of GSNO contributed to stimulating ductal secretion of bile.

Neuromodulator

Nađeno je da se GSNO, zajedno sa glutationom i oksidiranim glutationom (GSSG) vežu na glutamat mesto prepoznavanja NMDA i AMPA receptora (preko njihovih γ -glutamil dijelova), a mogu biti i endogeni neuromodulatori.[18][19] U milimolnim koncentracijama oni također mogu modulirati redoks stanje kompleksa NMDA receptora.[19]

Reference

  1. ^ de Oliveira CP, de Lima VM, Simplicio FI, Soriano FG, de Mello ES, de Souza HP, Alves VA, Laurindo FR, Carrilho FJ, de Oliveira MG (April 2008). "Prevention and reversion of nonalcoholic steatohepatitis in OB/OB mice by S-nitroso-N-acetylcysteine treatment". J Am Coll Nutr. 27 (2): 299–305. doi:10.1080/07315724.2008.10719703. PMID 18689562.
  2. ^ Giustarini D, Milzani A, Dalle-Donne I, Rossi R (May 2007). "Detection of S-nitrosothiols in biological fluids: a comparison among the most widely applied methodologies". J. Chromatogr. B. 851 (1–2): 124–39. doi:10.1016/j.jchromb.2006.09.031. PMID 17035104.
  3. ^ Hedberg JJ, Griffiths WJ, Nilsson SJ, Höög JO (March 2003). "Reduction of S-nitrosoglutathione by human alcohol dehydrogenase 3 is an irreversible reaction as analysed by electrospray mass spectrometry". Eur. J. Biochem. 270 (6): 1249–56. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03486.x. PMID 12631283.
  4. ^ Jensen DE, Belka GK, Du Bois GC (April 1998). "S-Nitrosoglutathione is a substrate for rat alcohol dehydrogenase class III isoenzyme". Biochem. J. 331 (2): 659–68. doi:10.1042/bj3310659. PMC 1219401. PMID 9531510.
  5. ^ Staab CA, Alander J, Morgenstern R, Grafström RC, Höög JO (March 2009). "The Janus face of alcohol dehydrogenase 3". Chem. Biol. Interact. 178 (1–3): 29–35. doi:10.1016/j.cbi.2008.10.050. PMID 19038239.
  6. ^ Dijkers PF, O'Farrell PH (September 2009). "Dissection of a hypoxia-induced, nitric oxide-mediated signaling cascade". Mol. Biol. Cell. 20 (18): 4083–90. doi:10.1091/mbc.E09-05-0362. PMC 2743626. PMID 19625446.
  7. ^ Lima B, Forrester MT, Hess DT, Stamler JS (March 2010). "S-nitrosylation in cardiovascular signaling". Circ. Res. 106 (4): 633–46. doi:10.1161/CIRCRESAHA.109.207381. PMC 2891248. PMID 20203313.
  8. ^ Derakhshan B, Hao G, Gross SS (July 2007). "Balancing reactivity against selectivity: the evolution of protein S-nitrosylation as an effector of cell signaling by nitric oxide". Cardiovasc. Res. 75 (2): 210–9. doi:10.1016/j.cardiores.2007.04.023. PMC 1994943. PMID 17524376.
  9. ^ Hess DT, Matsumoto A, Kim SO, Marshall HE, Stamler JS (February 2005). "Protein S-nitrosylation: purview and parameters". Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 6 (2): 150–66. doi:10.1038/nrm1569. PMID 15688001.
  10. ^ Kone BC (August 2006). "S-Nitrosylation: Targets, Controls and Outcomes". Current Genomics. 7 (5): 301–10. doi:10.2174/138920206778604340.[mrtav link]
  11. ^ Casey DP, Beck DT, Braith RW (December 2007). "Systemic plasma levels of nitrite/nitrate (NOx) reflect brachial flow-mediated dilation responses in young men and women". Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 34 (12): 1291–3. doi:10.1111/j.1440-1681.2007.04715.x. PMID 17973870.
  12. ^ Ganz P, Vita JA (October 2003). "Testing endothelial vasomotor function: nitric oxide, a multipotent molecule". Circulation. 108 (17): 2049–53. doi:10.1161/01.CIR.0000089507.19675.F9. PMID 14581383.
  13. ^ Que LG, Liu L, Yan Y, Whitehead GS, Gavett SH, Schwartz DA, Stamler JS (June 2005). "Protection from experimental asthma by an endogenous bronchodilator". Science. 308 (5728): 1618–21. doi:10.1126/science.1108228. PMC 2128762. PMID 15919956..
  14. ^ a b c Snyder AH, McPherson ME, Hunt JF, Johnson M, Stamler JS, Gaston B (April 2002). "Acute effects of aerosolized S-nitrosoglutathione in cystic fibrosis" (PDF). Am. J. Respir. Crit. Care Med. 165 (7): 922–6. doi:10.1164/ajrccm.165.7.2105032. hdl:1808/16125. PMID 11934715.
  15. ^ Gaston B, Reilly J, Drazen JM, Fackler J, Ramdev P, Arnelle D, Mullins ME, Sugarbaker DJ, Chee C, Singel DJ (December 1993). "Endogenous nitrogen oxides and bronchodilator S-nitrosothiols in human airways". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90 (23): 10957–61. doi:10.1073/pnas.90.23.10957. PMC 47900. PMID 8248198.
  16. ^ Piantadosi CA (March 2011). "Regulation of mitochondrial processes by protein S-nitrosylation". Biochim Biophys Acta. 1820 (6): 712–21. doi:10.1016/j.bbagen.2011.03.008. PMC 3162082. PMID 21397666.
  17. ^ Rodríguez-Ortigosa CM, Banales JM, Olivas I, Uriarte I, Marín JJ, Corrales FJ, Medina JF, Prieto J (August 2010). "Biliary secretion of S-nitrosoglutathione is involved in the hypercholeresis induced by ursodeoxycholic acid in the normal rat". Hepatology. 52 (2): 667–77. doi:10.1002/hep.23709. PMID 20683964.
  18. ^ Steullet, P.; Neijt, H.C.; Cuénod, M.; Do, K.Q. (2006). "Synaptic plasticity impairment and hypofunction of NMDA receptors induced by glutathione deficit: Relevance to schizophrenia". Neuroscience. 137 (3): 807–819. doi:10.1016/j.neuroscience.2005.10.014. ISSN 0306-4522. PMID 16330153.
  19. ^ a b Varga, V.; Jenei, Zs.; Janáky, R.; Saransaari, P.; Oja, S. S. (1997). "Glutathione is an endogenous ligand of rat brain N-methyl-D-aspartate (NMDA) and 2-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionate (AMPA) receptors". Neurochemical Research. 22 (9): 1165–1171. doi:10.1023/A:1027377605054. ISSN 0364-3190. PMID 9251108.

Vanjski linkovi

Commons logo
Commons logo
Commons ima datoteke na temu: S-Nitrozoglutation