研究人員發(fā)現(xiàn)了氧化亞氮的兩種重要產(chǎn)物之間的聯(lián)系

自從三名獨立的美國研究人員揭示了一氧化氮在介導血管舒張、內皮細胞收縮和平滑肌松弛中的作用以來，他們的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成為高血壓和勃起功能障礙等新療法的基礎。

1998年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎由羅伯特弗奇戈特、路易斯伊格納羅和費里德穆拉德聯(lián)合頒發(fā)，以表彰他們在20世紀70年代和80年代對一氧化氮的研究。他們的工作為氧化還原生物化學的發(fā)展鋪平了道路，這是一個全新的研究領域。一氧化氮是一種自由基，已被證明在人體防御腫瘤和細菌、炎癥和傷口愈合中起著關鍵作用。

像任何生物分子一樣，一氧化氮會在生物體中被修飾，產(chǎn)生的產(chǎn)物也會作用于人體。了解這些產(chǎn)物是如何在細胞中形成的，對于開發(fā)新藥非常重要。新藥的設計取決于要治療的疾病，以增加或減少一氧化氮的作用。

與Furchgott、Ignarro和Murad發(fā)現(xiàn)之前的普遍觀點相反，自由基(如一氧化氮)不一定對細胞有毒。它們對維持細胞動態(tài)平衡的分子信號非常重要，只有在高濃度時才有害。

在《化學通訊》 (Chemical Communications)雜志發(fā)表的一篇文章中，科學家揭示了迄今為止未知的硝基硫醇形成機制，硝基硫醇是一氧化氮的重要反應產(chǎn)物。該團隊由巴西圣保羅大學化學研究所的兩名研究人員和美國加州圣巴巴拉大學(UCSB)的一名同事組成。他們發(fā)現(xiàn)這一過程發(fā)生在二硝基鐵絡合物(DNIC)的形成過程中，該絡合物也是一氧化氮的產(chǎn)物。

在以前的研究中，每當硝硫酚和DNIC同時出現(xiàn)在細胞實驗中時，DNIC都會將一氧化氮捐贈給硫醇，使其轉化為硝硫酚。

該團隊表明，形成DNIC的機制可以導致噻吩基。因為它們也是自由基，它們與一氧化氮反應，反應生成亞硝基二醇。

“DNICS已經(jīng)通過各種功能進行了測試，因為它們促進類似于一氧化氮的效果。問題是，DNIC目前正在通過重復實驗進行測試，因為沒有足夠的信息來選擇最適合每種所需生物行為的信息。IQ教授Daniela Ramos Truzzi說：“我們的研究包括研究不同DNIC的特征，以確定最活躍的化合物，這樣我們就可以模擬特定的化合物，例如，作為開發(fā)血管擴張或傷口愈合藥物的基礎?！绹幍浜捅疚牡谝蛔髡?。

這項研究是她在智商-美國藥典博士后研究和在UCSB的研究實習的一部分，這兩項研究都得到圣保羅研究基金會-FAPESP的支持。

本研究是在生物醫(yī)學研究中心的氧化還原過程中進行的(REDOXOME研究是在創(chuàng)新與交流中心之一的主持下進行的)(-)RIDCs是由支持的)-因為它的主要研究者是Ohara Augusto，他是Quan IQ-USP教授，也是本研究的合著者。UCSB的彼得福特是海外董事。

DNIC

細胞中產(chǎn)生許多不同的一氧化氮化合物，但DNIC是最豐富的。它們的生理功能包括蛋白質的S-亞硝化(或亞硝化)，這是一種翻譯后修飾。在這個過程中，一氧化氮攻擊蛋白質中特定的半胱氨酸殘基，形成亞硝基二醇基團。亞硝化是調節(jié)多種蛋白質種類的關鍵機制，影響許多生理過程。

由于細胞內活性的強度，研究人員無法準確判斷哪些化合物來源于哪些反應，因此選擇盡可能接近生理條件的實驗參數(shù)，并提前知道哪些元素存在。

他們用電子順磁共振觀察了氧化鐵、一氧化氮、低分子量硫醇半胱氨酸和谷胱甘肽之間的反應。所有這些都富含哺乳動物細胞。

特魯齊解釋說：“最終的化合物(在這種情況下，是DNIC)只在一秒鐘后出現(xiàn)。它們形成得非?？??！薄叭缓?，我們開始研究這些分子是如何結合的，并試圖確定形成機制。令我們驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)DNIC也產(chǎn)生了硫自由基。”

自由基經(jīng)常相互反應，而噻吩基與一氧化氮自然反應。該反應生成亞硝基二醇。

他說：“亞硝基異硫酚可能參與細胞信號轉導?！薄按送?，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高水平的亞硝基異硫酚與神經(jīng)退行性疾病和癌癥的發(fā)展有關。”

一項新的研究將與其他硫醇一起進行，以觀察影響是否會再次發(fā)生，并證實這一發(fā)現(xiàn)。

Augusto說：“氧化還原酶專注于代謝和心血管疾病，但重要的是要知道機械細節(jié)，以便能夠干預感興趣的過程，這是我們在這種情況下的主要研究目標。”

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