中国基因网您的位置:首页 >行业动态 >

发现一氧化二氮的两个重要产物之间的新联系

自三位美国独立研究人员揭露一氧化氮在介导血管扩张,内皮细胞收缩和平滑肌松弛中的作用以来,他们的发现一直是高血压和勃起功能障碍等新疗法的基础。

发现一氧化二氮的两个重要产物之间的新联系

1998年诺贝尔生理学或医学奖是由罗伯特·F·弗奇戈特,路易斯·伊格纳罗和费里德·穆拉德共同颁发的,以表彰其在1970年代和1980年代进行的一氧化氮研究。他们的工作为氧化还原生物化学的发展铺平了道路,这是一个全新的研究领域。一氧化氮是一种自由基,已被证明在人体对抗肿瘤和细菌的防御以及炎症和伤口愈合过程中起着关键作用。

像任何生物分子一样,一氧化氮会在生物体中被修饰,并且所产生的产物也会对人体起作用。了解这些产物如何在细胞中形成,对于开发新的药物很重要,新药物的设计取决于要治疗的疾病,以增加或减少一氧化氮的作用。

与Furchgott,Ignarro和Murad发现之前的普遍看法相反,自由基(例如一氧化氮)不一定对细胞有毒。它们对于维持细胞动态平衡的分子信号至关重要,并且仅在高浓度时才有害。

在《化学通讯》(Chemical Communications)杂志上发表的一篇文章中,科学家们揭示了亚硝基硫醇形成的迄今未知的机理,亚硝基硫醇是一氧化氮的重要反应产物。该小组由巴西圣保罗大学化学研究所(IQ-USP)的两名研究人员和美国加利福尼亚圣塔芭芭拉大学(UCSB)的一位同事组成,他们发现该过程发生在二亚硝酰基铁形成过程中络合物(DNIC),也是一氧化氮的产物。

在以前的研究中,每当亚硝基硫醇和DNIC在细胞实验中同时出现时,DNIC就会将一氧化氮捐赠给硫醇,以将其转化为亚硝基硫醇。

该小组表明,形成DNIC的机制会引起噻吩基。因为它们也是自由基,所以它们与一氧化氮反应,并且该反应产生亚硝基硫醇。

DNICS已通过多种功能测试,因为它们促进了与一氧化氮相似的作用。问题在于,由于缺乏足够的信息来选择最适合每种所需生物学作用的信息,DNIC目前正在通过反复试验进行测试。我们的研究包括研究不同DNIC的特性,以确定哪些具有最高的反应性,这样我们就可以对特定的复合物进行建模,例如,作为开发血管扩张或伤口愈合药物的基础。

该研究是她在IQ-USP的博士后研究和在UCSB的研究实习的一部分,两者均得到圣保罗研究基金会-FAPESP的支持。

该研究是在生物医学氧化还原过程研究中心(REDOXOME)的主持下进行的-该中心是由FAPESP支持的研究,创新和传播中心(RIDC)之一,主要研究人员是Ohara Augusto,他是全职研究人员。 IQ-USP教授和该研究的合著者。UCSB的Peter C. Ford担任海外主管。

DNIC

细胞中产生了许多源自一氧化氮​​的不同复合物,但DNIC最丰富。它们的生理作用包括蛋白质S-亚硝化(或亚硝基化),这是翻译后修饰,在此过程中,一氧化氮攻击蛋白质中特定的半胱氨酸残基,形成S-亚硝基硫醇基团。S-亚硝化是调节各种蛋白质类别的关键机制,并影响许多生理过程。

由于细胞内活性的强度,研究人员无法准确确定哪些化合物是从哪些反应中衍生出来的,因此他们选择了尽可能接近生理条件的实验参数,同时提前知道了哪些元素存在。

他们使用电子顺磁共振(EPR)观察了二氧化铁(一氧化二铁),一氧化氮与低分子量硫醇半胱氨酸和谷胱甘肽之间的反应。所有这些都富含哺乳动物细胞。

Truzzi解释说:“最终的化合物(在本例中为DNIC)仅在一秒钟后出现。它们形成的速度非常快。” “然后,我们开始研究这些分子如何结合并设法确定其形成机理。令我们惊讶的是,我们发现硫代自由基也与DNIC一起产生。”

自由基经常相互反应,而噻吩基与一氧化氮自然反应。该反应产生亚硝基硫醇。

他说:“亚硝基硫醇可能参与细胞信号传导。” “此外,已发现高水平的亚硝基硫醇与神经退行性疾病和癌症的发展有关。”

将与其他硫醇一起进行新的研究,以观察影响是否再次发生并确认这一发现。

奥古斯托说:“氧化还原酶专注于代谢和心血管疾病,但是重要的是要了解机械细节,以便能够干预感兴趣的过程,这是我们在此情况下的主要研究目标。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如有侵权行为,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。