S-нитрозотиол - S-Nitrosothiol

Структура S–Нитрозотиол. р обозначает некоторую органическую группу.

S-Нитрозотиолы, также известный как тионитриты, находятся органические соединения или же функциональные группы содержащий нитрозо группа, прикрепленная к сера атом тиол.[1] S-Нитрозотиолы имеют общую формулу RSNО, куда р обозначает органическую группу. Эндогенные S-нитрозотиолы, первоначально предложенные Игнарро в качестве промежуточных продуктов в действии органических нитратов, были обнаружены Stamler и его коллеги (S-нитрозоальбумин в плазме и S-нитрозоглутатион в жидкости слизистой оболочки дыхательных путей), которые, как было показано, представляют собой основной источник биологической активности NO in vivo. Совсем недавно S-нитрозотиолы были задействованы в качестве основных медиаторов S-нитрозилирования белков, окислительной модификации цис-тиола, которая обеспечивает повсеместную регуляцию функции белка.

S-нитрозотиолам уделяется большое внимание в биохимия потому что они служат донорами как нитрозоний ион NO+ и из оксид азота и, таким образом, лучше всего рационализируют химию передачи сигналов на основе NO в живых системах, особенно связанных с расширение сосудов.[2] красные кровяные тельца, например, несут важный резервуар S-нитрозогемоглобина и высвобождают S-нитрозотиолы в кровоток в условиях низкого содержания кислорода, вызывая расширение кровеносных сосудов.[3]

S-нитрозотиолы состоят из небольших молекул, пептидов и белков. Присоединение нитрозогруппы к атому серы аминокислота остаток белка известен как S-нитрозилирование или же S-нитрозирование. Это обратимый процесс и основная форма посттрансляционная модификация белков.[4]

S-нитрозилированные белки (SNO-белки) служат для передачи оксид азота (NO) биоактивность и регулирование функции белка посредством ферментативных механизмов, аналогичных фосфорилированию и убиквитинилированию: доноры SNO нацелены на определенные мотивы аминокислот; посттрансляционная модификация приводит к изменениям активности белков, взаимодействий белков или субклеточной локализации белков-мишеней; все основные классы белков могут подвергаться S-нитрозилированию, которое опосредуется ферментами, которые добавляют (нитрозилазы) и удаляют (денитрозилазы) SNO из белков, соответственно. Соответственно, активность синтазы оксида азота (NOS) не приводит напрямую к образованию SNO, а скорее требует дополнительного класса ферментов (SNO-синтаз), которые катализируют denovo S-нитрозилирование. NOS в конечном итоге нацелены на специфические остатки Cys для S-нитрозилирования посредством совместных действий SNO-синтаз и транснитрозилаз (реакции транснитрозирования), которые участвуют практически во всех формах клеточной передачи сигналов, начиная от регуляции ионных каналов и реакций, связанных с G-белком, до стимуляции рецептора. и активация ядерного регуляторного белка.[5][6]

Структура и реакции

Приставка «S» указывает, что группа NO присоединена к сере. Угол S-N-O сильно отклоняется от 180 °, потому что атом азота несет одинокая пара электронов.

S-Нитрозотиолы могут возникать из конденсация из азотистая кислота и тиол:[7]

RSH + HONO → RSNO + H2О

Существует множество других методов их синтеза. Их можно синтезировать из тиолов с использованием NaNO2 / H +, N2О3, N2О4, HNO, NOCl, РОНО, НЕТ2, HNO2, бык аортальный эндотелиальные клетки, среди прочего. NaNO2/ H + и терт-бутилнитрит (tBuONO) обычно используются.[8][9][10][11]

После образования эти глубоко окрашенные соединения часто термически нестабильны по отношению к образованию дисульфид и оксид азота:

2 RSNO → RSSR + 2 НЕТ

S-Выпуск нитрозотиолов НЕТ+ при обработке кислотами:

RSNO + H+ → RSH + НЕТ+

и они могут передавать нитрозогруппы другим тиолы:

RSNO + R'SH → RSH + R'SNO

Обнаружение

S-Нитрозотиолы могут быть обнаружены УФ-видимая спектроскопия.

Примеры

S-Нитрозоглутатион

Рекомендации

  1. ^ Номенклатура ИЮПАК "Нитрозо"
  2. ^ Zhang Y .; Хогг, Н. (2005). «S-нитрозотиолы: формирование и транспорт клеток». Свободная радикальная биология и медицина. 38 (7): 831–838. Дои:10.1016 / j.freeradbiomed.2004.12.016. PMID  15749378.
  3. ^ Diesen, Diana L .; Дуглас Т. Хесс; Джонатан С. Стамлер (2008). «Гипоксическая вазодилатация эритроцитами: доказательства сигнала на основе s-нитрозотиола». Циркуляционные исследования. 103 (5): 545–53. Дои:10.1161 / CIRCRESAHA.108.176867. ЧВК  2763414. PMID  18658051.
  4. ^ Эрнст ван Фаассен; Анатолий Федорович Ванин (7 мая 2007 г.). Радикалы для жизни: различные формы оксида азота. Эльзевир. С. 204–. ISBN  978-0-444-52236-8. Получено 5 сентября 2011.
  5. ^ Gaston, B .; и другие. (2003). «Сигнализация S-нитрозилирования в клеточной биологии». Молекулярные вмешательства. 3 (5): 253–63. Дои:10.1124 / mi 3.5.253. PMID  14993439.
  6. ^ Gaston, B .; и другие. (2006). «Передача сигналов S-нитрозотиола в респираторной биологии». Американский журнал респираторной медицины и реанимации. 173 (11): 1186–1193. Дои:10.1164 / rccm.200510-1584PP. ЧВК  2662966. PMID  16528016.
  7. ^ Wang, P. G .; Xian, M .; Тан, X .; Wu, X .; Wen, Z .; Cai, T .; Янчук, А. Дж. (2002). «Доноры оксида азота: химическая деятельность и биологические применения». Химические обзоры. 102 (4): 1091–1134. Дои:10.1021 / cr000040l. PMID  11942788.
  8. ^ Byler, D.M .; Susi, H (1981). «Колебательные спектры и нормально-координатный анализ метилтионитрита и изотопных аналогов». J. Mol. Struct. 77: 25–36. Bibcode:1981JMoSt..77 ... 25B. Дои:10.1016/0022-2860(81)85264-7.
  9. ^ Goto, K .; Hino, Y .; Кавасима, Т .; Каминага, М .; Яно, Э .; Ямамото, G .; Takagi, N .; Нагасе, С. (2000). «Синтез и кристаллическая структура стабильного S-нитрозотиола, несущего новую стерическую защитную группу, и соответствующего S-нитротиола». Буквы Тетраэдра. 41 (44): 8479–8483. Дои:10.1016 / S0040-4039 (00) 01487-8.
  10. ^ Бартбергер, доктор медицины; Houk, K.N .; Powell, S.C .; Mannion, J.D .; Lo, K.Y .; Stamler, J.S .; Toone, E.J. (2000). «Теория, спектроскопия и кристаллографический анализ S-нитрозотиолов: конформационное распределение диктует спектроскопическое поведение». Варенье. Chem. Soc. 122 (24): 5889–5890. Дои:10.1021 / ja994476y.
  11. ^ Поле, Л .; Dilts, R.V .; Ravichandran, R .; Lenhert, P.G .; Карнахан, Г. (1978). «Необычайно стабильный тионитрит из N-ацетил-D, L-пеницилламина; рентгеновские кристаллы и молекулярная структура 2- (ацетиламино) -2-карбокси-1,1-диметилэтилтионитрита». J. Chem. Soc. Chem. Commun. (6): 249–250. Дои:10.1039 / c39780000249.