S-nitrosoglutathion - S-Nitrosoglutathione

S-Nitrosoglutathion
Stereo, kosterní vzorec S-nitrosoglutathionu
Jména
Systematický název IUPAC
(2S) -2-Amino-5 - [[(2R) -L- (karboxymethylamino) -3-nitrososulfanyl-l-oxopropan-2-yl] amino] -5-oxopentanová kyselina
Ostatní jména
L-γ-glutamyl-S-nitroso-L-cysteinylglycin; Glutathion thionitrit; S-Nitroso-L-glutathion
Identifikátory
3D model (JSmol )
3566211
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA100.165.055 Upravte to na Wikidata
PletivoS-nitrosoglutathion
Číslo RTECS
  • MC0558000
UNII
Vlastnosti
C10H16N4Ó7S
Molární hmotnost336.32 g · mol−1
log P−2.116
Kyselost (strK.A)2.212
Zásaditost (strK.b)11.785
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

S-Nitrosoglutathion (GSNO) je endogenní S-nitrosothiol (SNO), která hraje v oxid dusnatý (NO) signalizace a je zdrojem biologicky dostupného NO. NO koexistuje v buňkách s SNO, které slouží jako endogenní nosiče NO a dárci. SNO spontánně uvolňují NO při různých rychlostech a mohou být účinnými terminátory volné radikály šíření řetězce reakce přímou reakcí s ROO radikály, čímž se získá nitro deriváty jako konečné produkty.[1] NO je generován intracelulárně syntáza oxidu dusnatého (NOS) rodina enzymů: nNOS, eNOS a iNOS, zatímco zdroj in vivo mnoha SNO není znám. V okysličených pufrech je však tvorba SNO způsobena oxidací NO na oxid dusný (N2Ó3).[2] Některé důkazy naznačují, že jak exogenní NO, tak endogenně odvozený NO ze syntáz oxidu dusnatého mohou reagovat glutathion vytvořit GSNO.

GSNOR

Enzym GSNO reduktáza (GSNOR) snižuje S-nitrosoglutathion (GSNO) na nestabilní meziprodukt, S-hydroxylaminoglutathion, který se poté přeskupí za vzniku glutathion sulfonamidu nebo v přítomnosti GSH, tvoří oxidovaný glutathion (GSSG) a hydroxylamin.[3][4][5] Prostřednictvím tohoto katabolického procesu reguluje GSNOR buněčné koncentrace GSNO a hraje ústřední roli v regulaci hladin endogenního S-nitrosothioly a kontrola bílkovin S- signalizace založená na nitrosylaci.

Chemická syntéza GSNO

Generování GSNO může sloužit jako stabilní a mobilní skupina NO, která může účinně přenášet signalizaci NO.[6][7] Na rozdíl od jiných nízkomolekulárních poslů, kteří se váží na a aktivují cílové buněčné receptory, je signalizace NO zprostředkována koordinačním komplexem mezi NO a přechodné kovy nebo cílit na buněčné proteiny, často prostřednictvím S-nitrosylace z cystein zbytky.[8][9][10] Studie naznačují, že metabolismus NO má významnou roli při kardiovaskulárních a respiračních onemocněních lidí i při imunitní toleranci během transplantace orgánů.[11][12][13][14]

GSNO v oblasti zdraví a nemocí

Koncentrace GSNO a NO regulují respirační funkci modulováním tónu dýchacích cest a pro- a protizánětlivými odpověďmi v dýchacím traktu.[14][15] Protože NO je labilní plyn a s endogenními hladinami je obtížné manipulovat, bylo navrženo, že exogenní GSNO lze použít k regulaci cirkulujících hladin NO a NO odvozených druhů a GSNO může mít hodnotu u pacientů s plicními chorobami, jako je cystická fibróza. V souladu s tímto terapeutickým cílem nedávná studie ukázala, že akutní léčba aerosolizovaným GSNO byla pacienty s cystickou fibrózou dobře tolerována.[14]

Zdá se, že SNO v mitochondriích jater ovlivňují správné fungování jater. Mitochondriální SNO-proteiny inhibují komplex I elektronového transportního řetězce; modulovat mitochondriální reaktivní formy kyslíku (ROS) výroba; ovlivnit na vápníku závislé otevření přechodového póru mitochondriální permeability; podporovat selektivní dovoz mitochondriálních proteinů; a stimulují štěpení mitochondrií. Změněná redoxní rovnováha hraje klíčovou roli v patogenezi onemocnění jater, včetně steatózy, steatohepatitidy a fibrózy. Snadnost reverzibility a souhra S-nitrosační a denitrosující enzymatické reakce podporují hypotézu, že SNO regulují mitochondrie prostřednictvím redoxních mechanismů.[16]

Ve studii hodnotící účinky na kyselina ursodeoxycholová (UDCA) na toku žluči a cirhóze byl NO nalezen ve žluči jako SNO, primárně GSNO. Sekrece biliárního NO stimulovaná UDCA byla odstraněna inhibicí iNOS s L-NAME v izolovaných perfundovaných játrech a také v játrech potkanů ​​zbavených GSH buthionin sulfoximinem. Kromě toho byla biliární sekrece NO druhů významně snížena u potkanů ​​transportních mutantů s infuzí UDCA [ATP-vazebná kazeta C2 / protein rezistentní vůči více lékům] s deficitem] a toto zjištění bylo v souladu se zapojením glutathionového nosiče ABCC2 / Mrp2 v kanalikulárním transportu GSNO. Bylo zvláště pozoruhodné, že v kultivovaných normálních potkaních cholangiocytech GSNO aktivovala protein kinázu B, chránila proti apoptóze a zlepšila UDCA-indukované uvolňování ATP do média.[17] Nakonec prokázali, že retrográdní infúze GSNO do společného žlučovodu zvyšuje tok žluči a sekreci bikarbonátu žlučovými cestami. Studie dospěla k závěru, že biliární sekrece GSNO vyvolaná UDCA přispěla ke stimulaci duktální sekrece žluči.

Neuromodulátor

GSNO, spolu s glutathionem a oxidovaný glutathion (GSSG), bylo zjištěno, že se váží na glutamát místo rozpoznávání NMDA a AMPA receptory (prostřednictvím svých y-glutamylových skupin) a mohou být endogenní neuromodulátory.[18][19] Na milimolární koncentrace, mohou také modulovat redoxní stav komplexu receptoru NMDA.[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 (duben 2008). „Prevence a reverze nealkoholické steatohepatitidy u OB / OB myší léčením S-nitroso-N-acetylcysteinem“. J Am Coll Nutr. 27 (2): 299–305. doi:10.1080/07315724.2008.10719703. PMID  18689562. S2CID  29904719.
  2. ^ Giustarini D, Milzani A, Dalle-Donne I, Rossi R (květen 2007). „Detekce S-nitrosothiolů v biologických tekutinách: srovnání mezi nejčastěji používanými metodologiemi“. 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 (březen 2003). „Redukce S-nitrosoglutathionu lidskou alkohol dehydrogenázou 3 je nevratná reakce, jak je analyzována elektrosprejovou hmotnostní spektrometrií.“ 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 (duben 1998). „S-nitrosoglutathion je substrátem pro krysí alkohol dehydrogenázu třídy III izoenzymu“. 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 (březen 2009). "Janusova tvář alkohol dehydrogenázy 3". Chem. Biol. Interakce. 178 (1–3): 29–35. doi:10.1016 / j.cbi.2008.10.050. PMID  19038239.
  6. ^ Dijkers PF, O'Farrell PH (září 2009). „Disekce hypoxií indukované signální kaskády zprostředkované oxidem dusnatým“. Mol. Biol. Buňka. 20 (18): 4083–90. doi:10,1091 / mbc.E09-05-0362. PMC  2743626. PMID  19625446.
  7. ^ Lima B, Forrester MT, Hess DT, Stamler JS (březen 2010). "S-nitrosylace v kardiovaskulární signalizaci". Circ. Res. 106 (4): 633–46. doi:10.1161 / CIRCRESAHA.109.207381. PMC  2891248. PMID  20203313.
  8. ^ Derakhshan B, Hao G, Gross SS (červenec 2007). „Vyvážení reaktivity proti selektivitě: vývoj proteinové S-nitrosylace jako efektor buněčné signalizace oxidem dusnatým“. 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 (únor 2005). "Protein S-nitrosylace: význam a parametry". Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 6 (2): 150–66. doi:10.1038 / nrm1569. PMID  15688001. S2CID  11676184.
  10. ^ Kone BC (srpen 2006). „S-nitrosylace: cíle, kontroly a výsledky“. Současná genomika. 7 (5): 301–10. doi:10.2174/138920206778604340.
  11. ^ Casey DP, Beck DT, Braith RW (prosinec 2007). „Systémové plazmatické hladiny dusitanů / dusičnanů (NOx) odrážejí brachiální průtokem zprostředkované dilatační reakce u mladých mužů a žen“. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 34 (12): 1291–3. doi:10.1111 / j.1440-1681.2007.04715.x. PMID  17973870. S2CID  32999331.
  12. ^ Ganz P, Vita JA (říjen 2003). "Testování endoteliální vazomotorické funkce: oxid dusnatý, multipotentní molekula". Oběh. 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 (červen 2005). „Ochrana před experimentálním astmatem endogenním bronchodilatátorem“. Věda. 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 (duben 2002). "Akutní účinky aerosolizovaného S-nitrosoglutathionu při cystické fibróze" (PDF). Dopoledne. J. Respir. Krit. 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 (prosinec 1993). „Endogenní oxidy dusíku a bronchodilatační S-nitrosothioly v lidských dýchacích cestách“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90 (23): 10957–61. doi:10.1073 / pnas.90.23.10957. PMC  47900. PMID  8248198.
  16. ^ Piantadosi CA (březen 2011). "Regulace mitochondriálních procesů proteinovou S-nitrosylací". 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 (srpen 2010). „Biliární sekrece S-nitrosoglutathionu se podílí na hypercholeréze vyvolané kyselinou ursodeoxycholovou u normálních potkanů.“ Hepatologie. 52 (2): 667–77. doi:10,1002 / hep. 23709. PMID  20683964.
  18. ^ Steullet, P .; Neijt, H.C .; Cuénod, M .; Do, K.Q. (2006). „Synaptické zhoršení plasticity a hypofunkce NMDA receptorů vyvolané deficitem glutathionu: význam pro schizofrenii“. Neurovědy. 137 (3): 807–819. doi:10.1016 / j.neuroscience.2005.10.014. ISSN  0306-4522. PMID  16330153. S2CID  1417873.
  19. ^ A b Varga, V .; Jenei, Zs .; Janáky, R .; Saransaari, P .; Oja, S. S. (1997). „Glutathion je endogenní ligand krysích mozkových N-methyl-D-aspartátových (NMDA) a 2-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionátových (AMPA) receptorů.“ Neurochemický výzkum. 22 (9): 1165–1171. doi:10.1023 / A: 1027377605054. ISSN  0364-3190. PMID  9251108. S2CID  24024090.

externí odkazy