Syntázy oxidu dusnatého, typické hemoflavoproteiny
a jejich komplikovaná enzymologie
Jáchymová M., 1Masters B. S., 2Horký K., 3Zima T., 4Martásek P.
Laboratoř molekulární kardiologie Ústavu klinické biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK a VFN, Praha Laboratoř molekulární kardiologie Ústavu klinické biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK a VFN, Praha 2II. interní klinika 1. LF UK a VFN, Praha 2II. interní klinika 1. LF UK a VFN, Praha 3Ústav klinické biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK a VFN, Praha |
|
Souhrn:
Oxid dusnatý je dvouatomová, plynná molekula s jedním nepárovým valenčním elektronem. Fyzikální vlastnosti,
jako je rozpustnost, difuzibilita a biologický poločas, spolurozhodují o chemické reaktivitě oxidu dusnatého. Oxid
dusnatý je nestabilní volný radikál, signální molekula v cévách, imunitním systému i v centrální nervové soustavě.
Reaktivita oxidu dusnatého za fyziologických a patologických podmínek je závislá na jeho koncentraci a na místě
vzniku. Oxid dusnatý hraje důležitou roli u různých patologických stavů, jako je septický šok, kardiovaskulární onemocnění,
artritida, diabetes mellitus, roztroušená skleróza, astma a hypertenze. Syntázy oxidu dusnatého jsou hemoflavoproteiny
odpovědné za syntézu oxidu dusnatého z L-argininu prostřednictvím dvou následných monooxygenázových
reakcí. N-terminálová, hemova doména syntáz oxidu dusnatého je funkčně podobná cytochromu P450, ale
nebyla potvrzena strukturální shoda mezi cytochromem P450 a N-terminálovými doménami syntáz oxidu dusnatého.
Prostetické skupiny flavinadenindinukleotid a flavinmononukleotid C-terminálové, reduktázové domény syntáz oxidu
dusnatého vykazují velkou podobnost sekvencí aminokyselin s NADPH cytochrom P450 reduktázou. Prostřednictvím
reduktázové domény probíhá přenos elektronů z NADPH pro katalytické reakce syntázy oxidu dusnatého.
Přítomnost kalmodulinové vazebné domény, která spojuje hemovou a reduktázovou doménu, je závazná pro tvorbu
oxidu dusnatého u všech izoforem syntáz oxidu dusnatého. Syntázy oxidu dusnatého jsou také nepřímo regulovány
různými signálními dráhami, které jsou zprostředkovány kinázami v důsledku přítomnosti fosforylačních míst
v reduktázové doméně. Studium mechanizmů působení syntáz oxidu dusnatého se stalo jedním z nejsledovanějších
z hlediska základních biochemických mechanizmů, fyziologických procesů a aplikací v medicíně, na mnoho otázek
však zatím neznáme odpověď.
Klíčová slova:
oxid dusnatý, syntázy oxidu dusnatého, přenos elektronů, protein-proteinové interakce.
|