7. NO και μεταγωγή σήματος

16
Το οξείδιο του αζώτου στη μεταγωγή σήματος 1. ΝΟ και μεταγωγή σήματος Συνθάσες του ΝΟ Χημικές ιδιότητες 2. Αποτελέσματα της χαμηλής συγκέντρωσης του ΝΟ Επίδραση του ΝΟ σε μεταγραφικούς παράγοντες Επίδραση του ΝΟ σε ένζυμα που περιέχουν αίμη Επίδραση του ΝΟ στη διαλυτή γουανυλική κυκλάση 3. Αποτελέσματα της υψηλής συγκέντρωσης του ΝΟ Νιτροσυλίωση Νιτροποίηση τυροσίνης Απαμίνωση DNA 7 o

description

f

Transcript of 7. NO και μεταγωγή σήματος

  • 1.

    2.

    3. DNA

    7o

  • 210

    1. O

    25 o () . (NOS, Nitric Oxide Synthases) L-. , . .

    1, . , (sGC, soluble Guanylyl Cyclase). , sGC cGMP GTP. , cGMP , .. (PKG, PKA), (PDE) (CNG).

    1, , DNA. , (nitrosonium ion, NO+) (Cys) (Cys-NO). , (peroxynitrite, ONOO -) (Tyr-NO2). , DNA.

    , (NOS, Nitric Oxide Synthase). NOS , L- 2 , L- .

    7.1 , S.

  • 211

    , NADPH , FMN, FAD, , , Ca2+/ Zn2+ .

    7.2 NOS, .

    3 NOS: NOS I, NOS II NOS III. NOS I NOS (nNOS), , ,

    . NOS II, ,

    NOS (iNOS), , Ca2+/ .

    , NOS III, , , , NOS (eNOS).

    , NOS o, . NOS, NOS knockout .

    NOS I knockout , ( ) .

    NOS II knockout . NOS II LPS, Gram , NOS .

    NOS III knockout , , NOS III . , NOS II , NOS III .

  • 212

    : .

    2 , 1 , 2,5. , .

    , , . . , 1,4 37C, , , , ( ) .

    >1

  • 213

    2.

    , , , . 3 : , (sGC). sGC , , , , , .

    Fe-S : SoxR, HIF-1.

    1. SoxR Escherichia coli , stress. 2Fe-2S SoxR dinitrosyl-iron-dithiol , SoxR .

    2. . , 4Fe-4S

    () Krebs, .

    , , , Fe 4Fe-4S. 4Fe-4S IRP (Iron-Regulatory Protein). IRP IREs (Iron-Responsive Elements) 5- mRNA 3- mRNA . IRP mRNA , mRNA . , . IRP, Fe .

    3. O HIF-1 (Hypoxia Inducible Factor) (.. VEGR: Vascular Endothelial Growth Factor). HIF-1 : HIF-1 ARNT. , HIF-1 VEGR VEGR.

    1. -1 , (CO) . mRNA -1 -1 . -1 NOS, NOS . , , NOS

  • 214

    mRNA -1 . , , feedback .

    2. c . , . c , , . , c .

    3. (H2O2) . , , .

    (sGC) sGC . :

    GTP c GMP + PPi , . 2 (1, 2, 1, 2). 3 :

    1. NH2 . 2. . 3. COOH . sGC

    : NH2 2 , COOH 2 .

    s GC 3 :

    1. , . Fe2+ . His105 1 .

    2. Fe2+ -Fe2+ Fe2+ . sGC 4 .

    3. , Fe2+ His105 1 , Fe2+ . 100 , 400 ( 7.3).

    7.3 E sGC .

  • 215

    sGC

    YC-1: H . NO , .

    ODQ: A Km Vmax . NO Fe2+ Fe3+ .

    BAY 41-2272: sGC, . cGMP

    1. o cGMP , . cGMP , cGMP (PKG). 2 PKGs: PKG I, PKG II. PKG I. 7.1.

    7.1 PKG I.

    , PKG I ( 7.4).

    , . . .

    PKG I

    IP3 Ca2+, .

    Ca2+-ATP .

    Ca2+, .

    2 .

    cAMP Response Element Binding Protein

    Fos

    .

    , .

  • 216

    7.4 . GPCR , C, 3. 3 Ca2+, . . , . , , cGMP. cGMP PKG, 2 ( Ca2+ , MLCP, ) , .

    2. cGMP cAMP (PKA). 50 PKA cAMP.

    3. cGMP PKG I, cGMP (CNG). 5 CNG. CNG 1 3 , . , CNG 3, , .

    4. (PDEs) cGMP. cAMP cGMP 5-AMP 5-GMP . 5 PDEs. , cGMP (PDE 5), . PDE 5 VIAGRA. Viagra, PDE 5, cGMP PKG I, .

  • 217

    3.

    micromole. - 2. 2 . . , 2 . , nanomole, o 70 , micromole, .. , 2 0,2 .

    2 , 2 23 (dinitrogen trioxide). 23 + (nitrosonium ion) 2- (nitrite ion). + , .

    , 2 +, , , +.

    2NO + O2 2NO2 NO + NO2 N2O3 SNO NO+ NO2- R-SH

    7. 5 . - 2. 2

    , 2 23 (dinitrogen trioxide). 23 + (nitrosonium ion) 2- (nitrite ion). + , .

    . GTP p21 (RAS)

    GTP p21 ( Ras). Ras , . GDP GTP. Ras 5 , 118 . Ras , (mitogen activated protein kinases) 3- (phosphatidylinsitol-3 kinase). 118 .

  • 218

    PC12 Ras C118S Ras, NGF (nerve growth factor). NGF . , Ras - 3-, .

    . N 3

    3 (caspase 3), . , .

    Fas, 3, , . 3 . Jurkat T 3 . NOS L-NAME (N-nitro-L-arginine methyl ester) , 3 , .

    - 3 3 . , .

    . , NMDA (N-Methyl-D-

    Aspartate) (ryanodine), in vivo. O NMDA, 5 , , ( ). NMDA . :

    , Mg2+. non-NMDA , a+ . Mg2+ NMDA , Ca2+ Na+. NOS , NO.

    , 399 NR2A DA. A . , , .

  • 219

    7.6 NMDA

    ,

    Ca2+ . - - , . - , Ca2+ . Ca2+ , .

    84 , 12 , .

  • 220

    7.7

    . H . NF-kB p50 p65 . 1-kB. , 1-kB 1-kB, 1-kB NF-kB

    , DNA .

    p50 F-kB.

    7.8 F-kB

  • 221

    IRPs, . ce 1 8 4 . ce 1 CUP, . , , CUP Ace 1. , Ace 1 .

    7.9 ce 1.

    , ce 1 CUP, .

    ,

    . CpG DNA . DNA DNA.

    . (ONOO-, peroxynitrite), . mole NO mole (superoxide radical, 2-), ONOO-, (superoxide dismutase, SOD). H / , / , 22, .

  • 222

    80% pKa=6,8 20% NO + O2 - CIS (ONOO-) TRANS (ONOOH) pKa=7,6 Tyr-NO2 Tyr OH + NO2

    NO2 H2O Tyrosine

    7.10 .

    - To (-) . - , - (peroxynitrous acid). H pka 6,8 p 7,4, 80% - Henderson-Hasselbach. , - cis - trans . trans , cis - . . trans 2 - (hydroxyl radical). , Fe-S, 8- .

    SOD Cu/Zn. . , 2, 3- (yr-NO2). , . in vivo in vitro.

    7.2 In vivo

    Prostacyclin Synthase(185-187)

    Mn superoxide dismutase(188)

    SERCA2A(189)

    Neurofilament L(171)

    Prostaglandin H Synthase(190-192)

    Ribonucleotide Reductase(193-196)

    Succinyl CoA:3-oxo acid CoA transferase(197)

    (de-nitrase).

  • 223

    - .

    , , , Alzheimer, Parkinson, .

    . o NOS II. H NOS II SOD Cu/Zn - . o NOS II. NOS II LDL.

    H ALS. To 10% ALS 20% SOD Cu/Zn. M SOD, . - L.

    DNA To NO+ , DNA .

    Hanafy, K.A. Krumenacker J.S. and F. Murad, NO, nitrotyrosine, and cyclic GMP in signal transduction, Med. Sci. Monit, 2001, 7, 801-819

    Kleppisch T, Feil R., cGMP signalling in the mammalian brain: role in synaptic plasticity and behavior, Handb Exp Pharmacol. 2009 (191):549-79.

  • 224