ЦИКЛ ОКИСИ АЗОТА - НОВЫЙ МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ ЦИКЛ, УЧАСТВУЮЩИЙ В РЕГУЛЯЦИИ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Аннотация:

В настоящее время проблема NO и нитросоединений привлекает внимание биологов и медиков самых различных специальностей. Нами впервые установлено, что окись азота, несмотря на ее популярность, является всего лишь верхушкой айсберга, имя которому - цикл окиси азота. При исследовании локализации мест восстановления ионов NO^ в NO было установлено, что эти процессы осуществляются в крови и клетках тканей. Важную роль в восстановлении NO^ в крови играет Hb. Обнаружено, что восстанавливать ионы NO^ в NO может лишь дезокси-НЬ. Кислород, связанный с Hb, ингибирует его способность превращать ионы NC^ в NO. В дальнейшем было выяснено, что такую же нитритредуктазную активность может проявлять Mb, находящийся в дезоксиформе. В тканях млекопитающих восстановление ионов NO^ в NO осуществляется в митохондриях и в микросомах. В митохондриях нитритредуктазной активностью обладает цитохромоксидаза, а в микросомах - цитохром Р-450. Таким образом, гемсодержащие белки - Hb, Mb, цитохромоксидаза и цитохром Р-450, обычно взаимодействующие с кислородом, - в дезоксиформе могут восстанавливать ионы NO^ в NO и, таким образом, замыкать цепочку превращений L-аргинин ->- NO -> NO^/NO^ -" NO в единый цикл окиси азота. В связи с тем, что восстанавливать ионы NO^ в NO могут лишь восстановленные формы гемсодержащих белков, нельзя не учитывать роль ферментных и неферментных систем, принимающих участие в переносе электронов на эти гемсодержащие белки. В первую очередь к ним нужно отнести метгемоглобин- и метмиоглобинредуктазы, - а также электроннотранспортные цепи митохондрий и эндоплазматического ретикулума. Среди низкомолекулярных систем следует отметить роль аскорбиновой кислоты и восстановленного глутатиона. В чем состоит биологический смысл наличия у гемсодержащих белков нитритредуктазной активности? Анализ данных литературы и результаты собственных исследований позволили выдвинуть гипотезу о том, что биологический смысл сопряженности Са^-мобилизующей и нитритредуктазной активности в митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме заключается в более эффективном использовании NO и продуктов его метаболизма (NO^ HNO^B регуляции концентрации внутриклеточного Са^. Эта способность субклеточных структур может иметь особое значение при развитии многих патологических процессов, протекающих на фоне ишемии и гипоксии клеток тканей человека и животных. Ранее было установлено, что умеренная гипоксия является одним из факторов, которые приводят организм в состояние повышенной мобилизации. При этом были отмечены многочисленные изменения, которые можно было бы отнести к компенсаторно-приспособительным. Однако механизмы, запускающие эти реакции, были неясны. Как указывалось выше, активация цикла окиси азота осуществляется при переходе гемсодержащих белков в дезоксиформу, в которой они обладают способностью восстанавливать ионы NO^ в NO. В свою очередь, активация цикла окиси азота и увеличение содержания NO и NO^ может приводить к индукции перераспределения белков из растворимого в мембранно-связанное состояние. Поскольку в этом состоянии наблюдается активация многих ферментных систем, в том числе участвующих в синтезе АТР, а также осуществляющих передачу сигнала в клетках и участвующих в активации процессов пролиферации (например, каскад реакций, контролируемых протеинкиназой С), Мы полагаем, что этот механизм может лежать в основе компенсаторно-приспособительных изменений в ответ на функциональную нагрузку и гипоксию.

Авторы:

Издание: Молекулярная биология
Год издания: 1998
Объем: 2с.
Дополнительная информация: 1998.-N 2.-С.377-378
Просмотров: 59