Az első olyan nitrogén-monoxid-szabályozó enzimet találtak, amely megmarad a baktériumoktól az emberek számára

Az első olyan nitrogén-monoxid-szabályozó enzimet találtak, amely megmarad a baktériumoktól az emberek számára
Az első olyan nitrogén-monoxid-szabályozó enzimet találtak, amely megmarad a baktériumoktól az emberek számára
Anonim

DURHAM, N.C. – Az első ismert emlős enzimet, amely szabályozza a nitrogén-monoxid – az élet szempontjából olyan fontos molekula, mint az oxigén – szintjét, a baktériumoktól az emberekig terjedő szervezetekben találták meg – jelentették szerdán a Duke Egyetem kutatói.

A nitrogén-monoxid (NO) és a molekula S-nitrosotiol (SNO) nevű változata fontos sejtfolyamatokban vesz részt, beleértve a fehérjemódosítást, a jelátviteli útvonalakat és a védekezési mechanizmusokat. Az NO-val rokon molekulák szintje abnormális számos állapot esetén, beleértve a fertőzést, gyulladást, asztmát, cisztás fibrózist, anginát és szívbetegségeket – mondta el a kutatásvezető dr.Jonathan Stamler, a Duke University Medical Center Howard Hughes Orvosi Intézetének kutatója.

"Megtaláltuk az első olyan enzimet, amely a baktériumoktól az emberekig konzervált, és amely egy NO-hoz kapcsolódó molekula szabályozásáért felelős" - mondta Stamler, a Duke orvostudományi és biokémia professzora. "Megmutattuk, hogy ennek az enzimnek az eltávolítása biológiai hatásokat vált ki élesztőben és egerekben. Ez az enzim potenciálisan célpontja lehet olyan szereknek, amelyek segítenek a fertőzések leküzdésében, vagy enyhítik vagy megakadályozzák a számos olyan állapotot, amelyben az NO szerepet játszik."

Mivel az enzim jelen van evolúciósan távoli élőlényekben, az eredmények azt az elképzelést is alátámasztják, hogy a NO és az SNO közvetlenül sejtkárosodást okozhat – ezt a folyamatot "nitrozatív stressznek" nevezik. Eddig úgy gondolták, hogy az NO-val rokon molekulák károsodása mindig oxidálószerekkel jár, amelyek nagyon reaktív oxigénformákat termelnek. Ehelyett az NO károsodást okoz azáltal, hogy túlzott mennyiségben kötődik a fehérjékhez, mondta Stamler.

A tanulmányt a Howard Hughes Medical Institute (HHMI) és a National Institutes of He alth finanszírozta. Az eredményekről a Nature folyóirat március 22-i számában számoltak be.

A glutation-függő formaldehid-dehidrogenáz vagy GS-FDH néven ismert enzimet már a formaldehidet méregtelenítő enzimként ismerték. Stamler és munkatársai azonban azt találták, hogy a NO glutation-S-nitrosothiol (GSNO) nevű változata valójában a GS-FDH elsődleges célpontja az ősbaktériumoktól az emberekig terjedő szervezetekben.

A tudósok Limin Liu HHMI-kutató vezetésével felfedezték, hogy a GS-FDH gént nem tartalmazó élesztők elpusztultak, amikor túlzott SNO-nak voltak kitéve, míg a GS-FDH-t nem tartalmazó egerekben abnormálisan magasabb volt a fehérjékhez kötődő SNO szintje, bár születéskor normálisnak tűnt. Egyelőre nem ismert, hogy az egerek fokozott érzékenységet mutathatnak-e fertőzésekre, rákra vagy szívbetegségekre, mondta Stamler.

A fehérjéhez kötött SNO a celluláris üzenetek küldésében vesz részt, míg a GSNO az SNO tárolója. Úgy tűnik, hogy a GS-FDH szabályozza a GSNO és a fehérje-SNO egyensúlyát.

"Eddig az egyetlen enzim, amelyről ismert volt, hogy részt vesz a nitrogén-monoxid-biológiában, a nitrogén-monoxid-szintáz (NOS) volt, amely NO-t és SNO-t termel" - mondta Stamler. "Ezáltal a NO-nak termelési rendszere maradt, de szabályozási rendszere nélkül, különösen az emlősök rendszerében."

Mivel az NO-szintek megváltoznak a betegségekben, az ezen szintek szabályozásáért felelős enzim ismerete jobb terápiákat eredményezhet, bár sokkal több munkára van szükség, mondta Stamler. Az a tény, hogy a GS-FDH különbözik a mikrobákban és az emberekben, potenciálisan lehetővé teheti a terápiás szelektív gátlást – tette hozzá.

Például a fertőzések – amelyek olyan mikrobák populációi, mint például a kontrollálatlanul szaporodó baktériumok – hatékonyan kezelhetők a baktériumok GS-FDH-jának szelektív leállításával, így fogékonyak lesznek a baktériumok által termelt NO-ra (SNO formájában). az emberi szervezetben, amely a fertőzésre adott válaszként növekszik. A baktérium enzim inhibitora nem befolyásolja az emberi változatot.Hasonlóképpen, azoknál a betegségeknél, ahol az NO-szint túl alacsony, az emberi enzim gátlása lehetővé teheti a szintek normalizálását.

"Korábban minden károsodást oxidatív stresszként gyűjtöttek össze, és az NO-molekulákról azt hitték, hogy csak oxidálószereken keresztül hatnak" - mondta Stamler. "A társszerző, Alfred Hausladen (Duke) korábbi tanulmányai alapján megértettük, hogy a sérülés mechanizmusát oxidatív stresszekre, nitrozatív stresszekre és mindkettőre kell felosztani.

"Most már genetikai bizonyítékunk van arra, hogy a nitrozatív stressz önálló entitás. Azoknál a betegségeknél, amelyeket korábban oxidatív stressznek tulajdonítottak, mint például az Alzheimer-kór és az érelmeszesedés, jogos feltenni a kérdést, hogy a nitrozatív stressz szerepet játszhat-e különálló és fontos szerep."

A jelentés további társszerzői: Ming Zeng és Loretta Que, az Orvostudományi Tanszékről, valamint Joseph Heitman a Genetikai Tanszékről, mind Duke-ban.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei