氧化氮的生物化学
一氧化氮的生物化学
排泄的NO3量大于吸收的量(1916年) 发现LPS刺激能增大NO3的合成(1985) 发现NO3来自于精氨酸(1987) NO激活小鼠脑和肝中sGC(1977) 历史 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)
历 史 排泄的NO3 －量大于吸收的量 （1916年） 发现LPS刺激能增大NO3 －的合成(1985) 发现NO3 －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
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 NOS NH, CNHCH, CH, CHCOOH+NH,CH, NHCH, CH, CHCOOH +NO H NH L-Arginine L-Citrulline L-精氨酸 胍氨酸
体内合成 NOH NH2CNHCH2CH2CHCOOH NH2CH2NHCH2CH2CHCOOH +NO NH2 NH2 L-Arginine L-Citrulline L-精氨酸 胍氨酸 NOS
e Nitric Oxide synthase o iNOS (inducible nitric oxide synthase) (found in macrophages, hepatocytes, vascular smooth muscle cells, fibroblasts and epithelial cells) e nNOS (neuronal nitric oxide synthase) NOS ( mostly in neuronal tissues) e eNOS(endothelial nitric oxide synthase) (endothelial cells
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)
两步机制 第一步:LArg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]开始进行。通过LArg NO 胍基NH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, 合成机 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 制
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
●松弛平滑肌 NO●抑制血小板聚集及粘附,抗血 栓形成 的生物功能 ●杀死或抑制病原体 ●扣制肿瘤生长 鲁神经信号传导
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
Nitroso-Fe/heme proteins dnA deamination itroso-Fe/non RSH Heme proteins Fe proteins “ nitrosylation n” nitrosothiol NO interaction with Zn finger NO proteins, p53 R-tyr Tyros radicals NO0← HOONO nitrotyrosine LOW MW compound Nitrotyrosine L lived DNA oxidation no donors Termination of DNA nitration Lipid lipid peroxidation strand breaks peroxidation lipid nitrati Direct effect Indirect effect LOW NOI High [NO]
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/nonheme proteins O2 O2 -. NO2 NO N2O3 DNA DNA deamination “nitrosylatio n” nitrosothiol ONOORSH HOONO nitrotyrosine R-tyr DNA oxidation DNA nitration strand breaks Lipid peroxidation lipid nitration Long-lived NO donors Low MW compounds
环磷酸鸟苷途径 NO一→sGC-GTP CGMP -PK 非环磷酸鸟苷途径 作用机 Direct effect on proteins 制
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
鲁利用外源性含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 NO 影响 研究方法 鲁利用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
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