Что такое синтаза оксида азота?

Азотная кислота (NO) представляет собой небольшую молекулу с двойной ковалентной связью между атомами азота и кислорода. Он вырабатывается в организме человека путем двухэтапного синтеза из аминокислоты аргинина, катализируемого ферментом синтазой оксида азота (NOS). NOS присутствует в трех формах в разных тканях. Высокореактивный NO вырабатывается как реакция на стресс и является как цитотоксином, так и цитопротекторным агентом.

Свободный радикал, оксид азота оказывает токсическое воздействие на клетки хозяина и бактерии. Его производство в эпителиальных клетках контролируется эпителиальной синтазой оксида азота (eNOS). Синтаза оксида азота связана в клеточной мембране со стороны цитоплазмы или в мембранах различных органелл. NO в эпителиальных клетках играет важную роль в контроле сокращения и расширения сосудов. Закрепление eNOS в клеточной мембране помогает клетке ограничивать активность NO небольшими участками.

Индуцируемая синтаза оксида азота (iNOS) используется организмом для остановки роста клеток при опухолях эпителия желудка, молочной железы и головного мозга. NO, произведенный действием iNOS, отключает энергетический обмен, реагируя с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) клетки и в конечном счете убивает клетку. Хорошая ткань может быть повреждена в борьбе за уничтожение опухолевых клеток. Аналогичным образом, NO, синтезированный с помощью eNOS, борется с инвазией бактериальных клеток, одновременно убивая окружающие соматические клетки. Любой тип смерти клеток-хозяев может привести к токсическому шоку, серьезному осложнению для пациентов с ослабленной иммунной системой.

В нервных клетках и вокруг них NO действует как краткосрочный передатчик сигнала, легко диффундируя через мембраны. Нейрональная синтаза оксида азота (nNOS) непрерывно рециркулируется для производства NO, поскольку NO остается стабильным в течение нескольких секунд, прежде чем нейтрализуется молекулами воды. Экспрессия фермента регулируется концентрацией ионов кальция. Считается, что NO участвует в преобразовании краткосрочной памяти в долговременную память посредством процесса, называемого долгосрочной потенциацией (LTP).

Ингибиторы синтазы оксида азота являются нейрозащитными, так как они снижают доступность свободного радикала NO. Соединения этого класса включают гидрофильный витамин С и гидрофобный витамин Е. Эти и другие молекулы были исследованы с надеждой на замедление нейродегенеративных состояний, таких как болезнь Паркинсона. На 2010 прямые ссылки не были продемонстрированы. Есть опасение, что, уменьшая активность синтазы оксида азота, нейроны могут быть защищены, но память может быть потеряна.