에스니트로소티올

S-Nitrosothiol
S–니트로소티올의 구조. R은 어떤 유기체를 의미한다.

티오니트라이트라고도 알려진 S-니트로소티올은 티올의 황 원자에 부착된 니트로소 그룹을 포함하는 유기 화합물 또는 기능 그룹이다.[1] S-니트로소티올에는 일반적인 공식 RSNO가 있는데, 여기서 R은 유기체를 의미한다. 원래 이그나로가 유기질질산염의 작용에 매개체 역할을 하도록 제안했던 내생성 S-니트로소 알부민(플라즈마에서는 S-니트로소 알부민, 기도 라이닝액에서는 S-니트로소글루타티온)이 발견되어 체내 NO 생체활동의 주요 원천을 나타내는 것으로 나타났다. 보다 최근에는 단백질 함수의 유비쿼터스 조절을 제공하는 시스틴 티올의 산화적 변형인 단백질 S-니트로시스화의 1차 매개체로 S-니트로소티올이 관여하고 있다.

S-니트로소티올은 니트로소늄 이온 NO와+ 질소산화물 모두의 기증자 역할을 하기 때문에 생화학 분야에서 많은 관심을 받아왔으며, 따라서 특히 혈관절제술과 관련된 생활 시스템에서 NO 기반 신호의 화학을 가장 잘 합리화한다.[2] 예를 들어 적혈구는 S-니트로소헤모글로빈의 필수 저장소를 운반하고 저산소 조건에서 S-니트로소토티올을 혈류로 방출하여 혈관이 팽창하게 한다.[3]

S-니트로소티올은 작은 분자, 펩타이드, 단백질로 구성되어 있다. 단백질의 아미노산 잔류물의 황 원자에 니트로소 그룹을 첨가하는 것을 S-니트로시스화(S-nitrosylation) 또는 S-니트로시스화(S-nitrosisation)라고 한다. 이것은 되돌릴 수 있는 과정이며 단백질의 주요 변환 후 변형이다.[4]

S-Nitrosylated 단백질(SNO-단백질)은 질소산화물(NO) 생체활동을 전달하고 인산화 및 유비퀴티비닐화에 유사한 효소 메커니즘을 통해 단백질 기능을 조절하는 역할을 한다: SNO 기증자는 특정 아미노산 모티브를 목표로 한다; 변환 후 수정은 단백질 활성, 단백질 상호작용 또는 서브셀루의 변화를 이끈다.표적 단백질의 lar lar location; 모든 주요 등급의 단백질은 각각 단백질로부터 SNO를 첨가(nitrosylases)하고 제거(denitrosylases)하는 효소에 의해 매개되는 S-nitrosylation을 겪을 수 있다. 이에 따라 질소산화물(NOS) 활성화가 직접 SNO 형성으로 이어지는 것이 아니라 데노버 S-니트로시릴레이션을 촉매하는 효소(SNO 싱타시스)의 추가 등급이 필요하다. NOSs는 궁극적으로 SNO-synthesis 및 transnitrosylases(트랜스니트로시스 반응)의 결합 작용을 통해 S-nitrosylation을 위한 특정 Cys 잔류물을 목표로 하며, 이는 이온 채널 및 G-단백 결합 반응에서 수용체 자극 및 핵규제 활성화에 이르는 거의 모든 형태의 세포 신호에 관여한다.단백질이 [5][6]풍부하다

구조와 반응

접두사 "S"는 NO 그룹이 황에 붙어 있음을 나타낸다. S-N-O 각도는 질소 원자가 한 쌍의 전자를 가지고 있기 때문에 180°에서 강하게 벗어난다.

S-니트로소티올은 질산과 티올의 응결로 인해 발생할 수 있다.[7]

RSH + HONO → RSNO + H2O

그들의 합성을 위해 많은 다른 방법들이 존재한다. NaNO2/H+, NO23, NO24, HNO, NOCl, RONO, NO2, HNO2, 소 대동맥 내피세포 등을 이용하여 합성할 수 있다. NaNO2/H+와 tert-butyl nitrite(tBuO노)가 일반적으로 사용된다.[8][9][10][11]

이황화합물과 이산화질소의 형성과 관련하여 이러한 깊은 색상의 화합물은 종종 열적으로 불안정하다.

2 RSNO → RSSR + 2 NO

S-니트로소티올은 산으로 치료할 때 NO를+ 방출한다.

RSNO + H+ → RSH + NO+

니트로소 그룹을 다른 그룹에게 옮길 수 있다.

RSNO + R'SH → RSH + R'SNO

탐지

S-니트로소티올은 UV-vis 분광법으로 검출할 수 있다.

예

S-니트로소글루타티온

참조

  1. ^ "니트로소" IUPAC 명명법
  2. ^ Zhang Y.; Hogg, N. (2005). "S-Nitrosothiols: cellular formation and transport". Free Radical Biology and Medicine. 38 (7): 831–838. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2004.12.016. PMID 15749378.
  3. ^ Diesen, Diana L.; Douglas T. Hess; Jonathan S. Stamler (2008). "Hypoxic vasodilation by red blood cells: evidence for an s-nitrosothiol-based signal". Circulation Research. 103 (5): 545–53. doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.176867. PMC 2763414. PMID 18658051.
  4. ^ Ernst van Faassen; Anatoly Fyodorovich Vanin (7 May 2007). Radicals for life: the various forms of nitric oxide. Elsevier. pp. 204–. ISBN 978-0-444-52236-8. Retrieved 5 September 2011.
  5. ^ Gaston, B.; et al. (2003). "S-Nitrosylation Signaling in Cell Biology". Molecular Interventions. 3 (5): 253–63. doi:10.1124/mi.3.5.253. PMID 14993439.
  6. ^ Gaston, B.; et al. (2006). "S-Nitrosothiol Signaling in Respiratory Biology". American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 173 (11): 1186–1193. doi:10.1164/rccm.200510-1584PP. PMC 2662966. PMID 16528016.
  7. ^ Wang, P. G.; Xian, M.; Tang, X.; Wu, X.; Wen, Z.; Cai, T.; Janczuk, A. J. (2002). "Nitric Oxide Donors: Chemical Activities and Biological Applications". Chemical Reviews. 102 (4): 1091–1134. doi:10.1021/cr000040l. PMID 11942788.
  8. ^ Byler, D.M.; Susi, H (1981). "Vibrational spectra and normal coordinate analysis of methyl thionitrite and isotopic analogs". J. Mol. Struct. 77 (1–2): 25–36. Bibcode:1981JMoSt..77...25B. doi:10.1016/0022-2860(81)85264-7.
  9. ^ Goto, K.; Hino, Y.; Kawashima, T.; Kaminaga, M.; Yano, E.; Yamamoto, G.; Takagi, N.; Nagase, S. (2000). "Synthesis and crystal structure of a stable S-nitrosothiol bearing a novel steric protection group and of the corresponding S-nitrothiol". Tetrahedron Letters. 41 (44): 8479–8483. doi:10.1016/S0040-4039(00)01487-8.
  10. ^ Bartberger, M.D.; Houk, K.N.; Powell, S.C.; Mannion, J.D.; Lo, K.Y.; Stamler, J.S.; Toone, E.J. (2000). "Theory, Spectroscopy, and Crystallographic Analysis ofS-Nitrosothiols: Conformational Distribution Dictates Spectroscopic Behavior". J. Am. Chem. Soc. 122 (24): 5889–5890. doi:10.1021/ja994476y.
  11. ^ Field, L.; Dilts, R.V.; Ravichandran, R.; Lenhert, P.G.; Carnahan, G.E. (1978). "An unusually stable thionitrite from N-acetyl-D,L-penicillamine; X-ray crystal and molecular structure of 2-(acetylamino)-2-carboxy-1,1-dimethylethyl thionitrite". J. Chem. Soc. Chem. Commun. (6): 249–250. doi:10.1039/c39780000249.