S -Nitrozotiol - S-Nitrosothiol
S- nitrozotiole , znane również jako tionitryny , to związki organiczne lub grupy funkcyjne zawierające grupę nitrozową przyłączoną do atomu siarki tiolu . S- nitrozotiole mają ogólny wzór R S N O , gdzie R oznacza grupę organiczną. Pierwotnie sugerowane przez Ignarro jako półprodukty w działaniu azotanów organicznych, Stamler i współpracownicy odkryli endogenne S-nitrozotiole (S-nitrozoalbumina w osoczu i S-nitrozoglutation w płynie wyściełającym drogi oddechowe) i okazały się być głównym źródłem bioaktywności NO in vivo. Niedawno sugerowano, że S-nitrozotiole są głównymi mediatorami S-nitrozylacji białek, utleniającej modyfikacji tiolu Cys, która zapewnia wszechobecną regulację funkcji białka.
S-nitrozotiole cieszą się dużym zainteresowaniem w biochemii, ponieważ służą jako donory zarówno jonu nitrozoniowego NO +, jak i tlenku azotu, a tym samym najlepiej racjonalizują chemię sygnalizacji opartej na NO w żywych organizmach, zwłaszcza związanej z rozszerzaniem naczyń . Na przykład czerwone krwinki niosą niezbędny rezerwuar S-nitrozohemoglobiny i uwalniają S-nitrozotiole do krwiobiegu w warunkach niskiego poziomu tlenu, powodując rozszerzenie naczyń krwionośnych.
S-nitrozotiole składają się z małych cząsteczek, peptydów i białek. Dodanie grupy nitrozowej do atomu siarki reszty aminokwasowej białka jest znane jako S-nitrozylacja lub S- nitrozacja. Jest to proces odwracalny i główna forma potranslacyjnej modyfikacji białek.
Białka S-nitrozylowane (białka SNO) służą do przenoszenia bioaktywności tlenku azotu (NO) i regulacji funkcji białek poprzez mechanizmy enzymatyczne analogiczne do fosforylacji i ubikwitynylacji: donory SNO celują w określone motywy aminokwasów; modyfikacja potranslacyjna prowadzi do zmian aktywności białek, interakcji białek lub subkomórkowej lokalizacji białek docelowych; wszystkie główne klasy białek mogą ulegać S-nitrozylacji, w której pośredniczą enzymy, które odpowiednio dodają (nitrozylazy) i usuwają (denitrozylazy) SNO z białek. W związku z tym aktywność syntazy tlenku azotu (NOS) nie prowadzi bezpośrednio do tworzenia SNO, ale raczej wymaga dodatkowej klasy enzymów (syntazy SNO), które katalizują S-nitrozylację denovo. NOS ostatecznie celują w specyficzne reszty Cys do S-nitrozylacji poprzez połączone działania syntaz SNO i transnitrozylaz (reakcje transnitrozacji), które są zaangażowane w praktycznie wszystkie formy sygnalizacji komórkowej, od regulacji kanałów jonowych i reakcji sprzężonych z białkami G po stymulację receptora i aktywacja jądrowego białka regulacyjnego.
Struktura i reakcje
Przedrostek „S” wskazuje, że grupa NO jest przyłączona do siarki. Kąt SNO znacznie odbiega od 180 °, ponieważ atom azotu zawiera samotną parę elektronów.
S -Nitrosothiols mogą pochodzić z kondensacji z kwasem azotowym oraz tiol:
- RSH + HONO → RSNO + H 2 O
Istnieje wiele innych metod ich syntezy. Można je syntetyzować z tioli m.in. przy użyciu NaNO 2 / H +, N 2 O 3 , N 2 O 4 , HNO , NOCl , RONO , NO 2 , HNO 2 , bydlęcych komórek śródbłonka aorty . Powszechnie stosuje się NaNO 2 / H + i azotyn tert -butylu (tBuONO).
Po utworzeniu te głęboko zabarwione związki są często nietrwałe termicznie w odniesieniu do tworzenia się dwusiarczku i tlenku azotu:
- 2 RSNO → RSSR + 2 NO
S -Nitrozotiole uwalniają NO + po potraktowaniu kwasami:
- RSNO + H + → RSH + NO +
i mogą przenosić grupy nitrozowe na inne tiole :
- RSNO + R'SH → RSH + R'SNO
Wykrycie
S- nitrosotiole można wykryć za pomocą spektroskopii UV- Vis .
Przykłady
- S -Nitrozoglutation (GSNO)
- S- nitro- N- acetylopenicylamina (SNAP)