一氧化氮的生物化学

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一氧化氮的生物化学,历史,排泄的,NO,3,量大于吸收的量（1916年）,发现,LPS,刺激能增大,NO,3,的合成(1985),发现,NO,3,来自于精氨酸（1987）,NO,激活小鼠脑和肝中,sGC,(1977),提出内皮细胞舒张因子,EDRF(1980),提出,EDRF,即是,NO,的假说(1986),检测到体内产生,NO(1988),发现,NO,来自精氨酸(1988),1998年诺贝尔生理和医学奖：,Robert,Furchgott,:,发现一氧化氮在心血管系统中的信使作用,Louis,Ignarro,:,发现一氧化氮在心血管系统中的信使作用,Ferid Murad,:,发现一氧化氮在心血管系统中的信使作用,体内合成,NOH,NH,2,CNHCH,2,CH,2,CHCOOH NH,2,CH,2,NHCH,2,CH,2,CHCOOH+NO,NH,2,NH,2,L-,Arginine,L-,Citrulline,L-,精氨酸 胍氨酸,NOS,NOS,Nitric Oxide,Synthase,iNOS,(inducible nitric oxide,synthase,),(found in macrophages,hepatocytes,vascular smooth muscle cells,fibroblasts and epithelial cells),nNOS,(neuronal nitric oxide,synthase,),(mostly in neuronal tissues),eNOS,(endothelial nitric oxide,synthase,),(endothelial cells),NO,合成机制,两步机制,第一步：,L-,Arg,氧化生成,NOHArg,、NOS,血红素结合体需接受2个电子以激活氧气；此反应可能由,FeO,3+,开始进行。通过,L-,Arg,胍基,N-H,的氢抽提反应而形成胍阴离子自由基，然后胍阴离子自由基与,FeO,2+,结合，形成,NOHArg,及血红素。,第二步：,NOHArg,转变成,NO，L-Cit。,此反应需1个电子从,NOHArg,中传递至血红素。,NO,的生物功能,松弛平滑肌,抑制血小板聚集及粘附，抗血栓形成,杀死或抑制病原体,抑制肿瘤生长,神经信号传导,NO,Direct effect,Low NO,Indirect effect,High NO,Fe proteins,Nitroso,-Fe/,heme,proteins,Zn proteins,NO interaction with Zn finger proteins,p53,Tyrosyl,radicals,Nitrotyrosine,Termination of lipid,peroxidation,Nitroso,-Fe/non-,heme,proteins,O,2,O,2,-,.,NO,2,NO,N,2,O,3,DNA,DNA,deamination,“,nitrosylation,”,nitrosothiol,ONOO,-,RSH,HOONO,nitrotyrosine,R-,tyr,DNA oxidation DNA nitration strand breaks,Lipid,peroxidation,lipid nitration,Long-lived NO donors,Low MW compounds,作用机制,NO,sGC,环磷酸鸟苷途径,GTP,cGMP,PK,非环磷酸鸟苷途径,Direct effect on proteins,NO,研究方法,利用外源性含,NO,物质作为,NO,的来源模拟,NO,对分子、细胞、组织器官和机体的作用。,利用,NO,清除剂研究,NO,被清除时的影响,利用,NOS,诱导剂或阻断剂来改变,NOS,的活性以观察,NO,生成变化的后果,利用免疫化学法检测,NOS,和,NT,利用,gene knockout,技术,直接测定,NO,外源性,NO,产生的办法,1),Cu+HNO,3,Cu(NO,3,),2,+H,2,O+NO,2)GSNO,由等摩尔的,GSH、NaNO,2,和,HCl,混合反应而成,3)Sodium,nitropruside,(SNP，,硝普钠),4)SIN-1,NO,对蛋白质的修饰,S-,nitrosylation,Tyrosine nitration,S-,nitrosylation,作用于蛋白质半胱氨酸残基,R-SH+NO RSNO+H,+,影响一些酶的活性,（NMDA,受体，,caspase,-3,GAPDH,等）,Tyrosine nitration,一、途径,ONOO,-,H,2,O,2,+,Cl,-,+NO,2,-,H,2,O,2,+,peroxidase,+NO,2,-,H,2,O,2,+,heme,-protein+NO,2,-,H,2,O,2,+,hemin,+NO,2,-,H,2,O,2,N,3,-,+,Catalase,二、,可发生硝基化的蛋白质,in vitro,：,几乎所有含酪氨酸的蛋白质在硝化剂作用下都会被硝化。,in vivo,：,体内蛋白质的硝基化是有选择性的。蛋白印迹法发现，仅有几种蛋白质可以在体内被硝基化。,三、酪氨酸硝基化对蛋白质功能的影响,主要有：,降低和抑制酶活性,打乱蛋白质中的有序排列,影响细胞内信号转导通路、抑制激酶信号等。,四、硝基化酪氨酸去硝基化的可能性,?,Heme,RSH,