Douglas T. Hess, Akio Matsumoto, Sung-Oog Kim, Harvey E. Marshall, Jonathan S. Stamler Nature Reviews Molecular Cell Biology6, No 2, 150-166 (2005); doi:10.1038/nrm1569
Рис.1. | Cellular sources and targets of nitric oxide.
Рис.2. | Concerted acid–base catalysis of protein transnitrosylation.
Рис.3. | Concerted acid–base catalysis of protein transnitrosylation.
Рис.4. | Regulation of apoptosis through TRX–ASK1 and preservation of the redox equilibrium.
Рис.5. | Regulation of signal transduction through Src by S-nitrosylation at multiple loci.
Рис.6. | Regulation by S-nitrosylation of protein ubiquitylation and proteasomal targeting.
Box 1. | Redox-based modification of protein cysteine thiols
Box 2 | The nature of the S-nitrosothiol (SNO) linkage
S-nitrosylation, ковалентное присоединение nitrogen monoxide группы к thiol боковой цепи цистеина оказался важным механизмом для динамической, пост-трансляционной регуляции большинства или всех основных классов белков. S-nitrosylation тем самым передает большую часть повсеместного влияния nitric oxide (NO) на передачу клеточных сигналов и предоставляет механизм для redox-based физиологической регуляции.
Полный текст оригинала
Nitric oxide (NO) продуцируется ферментативно в большинстве, если не во всех типах клеток и тканей. Модификация с помощью NO prosthetic металлов в белках - в частности, гемового железа - как установлено, обеспечивает некоторые важные эффекты NO. Постепенно было установлено, что добавление NO группы к цистеиновым остаткам thiol боковой цепочки внутри белков и пептидов, которое было обозначено как S-nitrosylation, обеспечивает большую часть повсеместного влияния NO н передачу клеточных сигналов.
Белки в большинстве или во всех функциональных классах выступают в качестве субстратов S-nitrosylation in vitro и in vivo, а всё увеличивающееся число исследований показывает проявление и эффекты эндогенного S-nitrosylation в интактных клеточных системах.
Становится ясным, что S-nitrosylation и de-nitrosylation являются тонко регулируемыми в пространстве и времени. Специфичность S-nitrosylation внутри и между белками обеспечивается структурными мотивами и аллостерическими регуляторами, а также взаимодействиями между NO synthases и белками-мишенями, которая м. сама по себе модулироваться с помощью S-nitrosylation. Ферментативные активности, которые способствуют S-nitrosylation и de-nitrosylation идентифицированы, но механизмы динамической регуляции in situ остаются в основном неизвестными.
Выявлены новые эффекторные механизмы для S-nitrosylation, включая регуляцию межбелковых взаимодействий, субклеточной локализации белков и ubiquitylation-зависимой деградации белков.
S-nitrosylation регулирует клеточные механизмы, которые лежат в основе широкого круга критических функций, включая апоптоз, клеточный метаболизм, мембранный трафик, фосфорилирование белков, активность энзимов благодаря как аллостерической, так и активных сайтов модификациям, стабильность и активность транскрипционных факторов, связанная с рецепторами и иная активность ионных каналов и поддержание клеточного redox равновесия (реакции на оксидативные и nitrosative стрессы).
Выявление физиологической роли S-nitrosylation начинает влиять на наше понимание здоровья и болезней человека, а нарушение S-nitrosylation ассоциирует с растущим списком патофизиологических нарушений (эндотоксический шок, множественный склероз, болезнь Паркинсона, пульмональная гипертензия, серповидно-клеточная болезнь и астма).
