一酸化窒素合成酵素とは何ですか？

硝酸（NO）は、窒素原子と酸素原子の間に二重共有結合を持つ小分子です。 それは、酵素一酸化窒素合成酵素（NOS）によって触媒されるアミノ酸アルギニンからの2段階合成によって人体で生成されます。 NOSは異なる組織に3つの形で存在します。 非常に反応性の高いNOはストレス応答として生成され、細胞毒および細胞保護剤の両方です。

フリーラジカルの一酸化窒素は、宿主細胞および細菌細胞に毒性の影響を及ぼします。 上皮細胞におけるその産生は、上皮一酸化窒素合成酵素（eNOS）によって制御されます。 一酸化窒素合成酵素は、細胞質側の細胞膜またはさまざまな細胞小器官の膜に結合しています。 上皮細胞のNOは、血管の収縮と拡張の制御に役立ちます。 eNOSを細胞膜に固定すると、細胞がNOの活性を小さな部位に制限するのに役立ちます。

誘導性一酸化窒素合成酵素（iNOS）は、胃上皮、乳房、および脳腫瘍の細胞の成長を停止させるために体内で使用されます。 iNOSの作用によって生成されたNOは、細胞のデオキシリボ核酸（DNA）と反応してエネルギー代謝を無効にし、最終的に細胞を殺します。 腫瘍細胞を殺すための戦いで、良い組織が負傷することがあります。 同様に、eNOSで合成されたNOは、周囲の体細胞を無差別に殺しながら、細菌細胞の侵入と戦います。 いずれのタイプの宿主細胞死も、免疫系が損なわれた患者にとって深刻な合併症である毒性ショックにつながる可能性があります。

神経細胞内およびその周辺では、NOは短期的なシグナル伝達物質として機能し、膜を越えて容易に拡散します。 NOは水分子によって中和される前に数秒間安定であるため、ニューロン一酸化窒素シンターゼ（nNOS）は継続的にリサイクルされてNOを生成します。 酵素の発現は、カルシウムイオン濃度によって規制されています。 NOは、長期増強（LTP）と呼ばれるプロセスを介して短期記憶から長期記憶への変換に関与していると考えられています。

一酸化窒素シンターゼの阻害剤は、フリーラジカルNOの利用可能性を低下させるため、神経保護作用があります。 このクラスの化合物には、親水性ビタミンCおよび疎水性ビタミンEが含まれます。これらおよび他の分子は、パーキンソン病などの神経変性状態を遅らせることを期待して調査されています。 2010年現在、直接リンクは実証されていません。 一つの恐怖は、一酸化窒素シンターゼの活性を低下させることにより、ニューロンは保護されるかもしれないが、記憶は失われるかもしれないということです。