Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

I.3.Специфичность АФК-реакций

Основной формой АФК, участвующей в сигнальной трансдукции, является перекись водорода. Одним из потенциальных механизмов редокс-сигнализации может быть тиол/дисульфидный обмен между глутатион-дисульфидом (GSSG) и белковыми тиолами. Тем не менее, существует бесчисленное множество белковых тиолов, которые потенциально могут подвергаться этой реакции, тем самым характеризуя её неспецифичность. Понятие специфичности, как одной из основных характеристик сигнальных путей в целом, является относительным ввиду высокой реакционной способности радикалов. Однако на самом деле, H2O2 инертен по отношению к тиолам в отсутствие катализатора, как правило, металлов переходных валентностей. Реакции, катализируемые металлами, и пероксинитрит могут окислять цистеин до эфира или сульфокислоты, которые с трудом восстанавливаются.[21] Тем не менее, H2O2 легко реагирует с тиолатным анионом (-S -) с образованием сульфеновой кислоты (-SOH ), которая при физиологических значения рН ионизируется с образованием сульфоната (-SO-) (рКа 6,1).[44]Концентрация этого промежуточного соединения может быть легко уменьшена, делая эту реакцию обратимой, что является еще одним важным принципом в регулировании сигнальных каскадов. Тиолатный анион присутствует только в белках, содержащих цистеин, со значением рКа около 8,5-значительно более высоким, чем физиологические значения, что способствует стабилизации структуры белка. Это было описано ранее при изучении механизмов катализа белковыми тирозин фосфатазами (PTPs).[13] РТРs регулируют процессы пролиферации клеток и клеточной адгезии. Наличие в PTPs по меньшей мере одного химически активного сульфгидрила, который имеет важное значение в катализе, было обнаружено путем ингибирования PTPs алкилирующими агентами. Все PTPs содержат высоко консервативный цистеин, который находится во фрагменте первичной последовательности (опозновательный мотив) PTPs, и мутации этого остатка цистеина приводят к потере активности фермента.[21] Этот цистеин в виде S- , с рКа приблизительно равным 4,67, и образует промежуточный тиофосфоэнзим в процессе гидролиза, действующий в качестве нуклеофила.[56](см.Рис.1).

 

 


Рисунок 1. Регуляция активности белковых тирозинфосфатаз (РТРs).

Его остаток, который также присутствует во всех PTPs примыкает к цистеину в активном центре, вместе с α-спиралью, которая следует за фосфат-связывающей петлей, генерируют диполь, что способствует снижению рКа.[56] Активный сайт пероксиредоксинов также обеспечивает надлежащее микроокружение для формирования S-. Несколько лет назад, Denu и Tanner продемонстрировали in vitro, что реакция S- с низкими концентрациями H2O2 ингибирует PTPs активность, которая восстанавливалась тиолами с образованием промежуточного соединения - сульфеновой кислоты (-SOH).[13] Каталитический участок белков семейства Trx (thioredoxin (Trx)) содержит два остатка цистеина, один из которых является S- - содержащим, а следовательно способен образовывать SO-. Второй цистеин затем реагирует с SO- с образованием внутримолекулярного дисульфидного мостика.[21] Внутримолекулярная дисульфидная связь не может быть разрушена (восстановлена) GSH (глутатионом). Вместо этого фермента, Trx-редуктаза катализирует НАДФН- зависимое восстановление дисульфида (уравнения 6-8)



H2O2 + Trx(SH)(S-) H2O + Trx (SH)(SO-) (6)

Trx (SH)(SO-) TrxSS + OH- (7)

TrxSS + NADPH-Trx-reductase Trx(SH)(S-) + NADP+ (8) Таким образом, реакция с H2O2 будучи ограниченной цистеин-содержащими белками, может характеризоваться как специфичная.[21]


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 382 | Нарушение авторских прав


 

 

Читайте в этой же книге: ВВЕДЕНИЕ | I.4.2.Ксантиноксидаза | I.4.3.Цитохром Р-450 | I.4.4. Никотинамидадениндинуклеотидфосфат-оксидазный ферментативный комплекс | I.6.1.Ферментативные антиоксиданты | I.6.2.Неферментные антиоксиданты | I.7.4.Влияние оксидативного стресса на процессы сигнальной трансдукции | I.8.3. Характеристика клеточного воспалительного ответа | I.9.1.Хемилюминесцентный метод анализа активных форм кислорода | I.9.1.2.1. Люминол-зависимая ХЛ клеток |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
I.2.Реакции образования активных форм кислорода| I.3.1.Митохондрии

mybiblioteka.su - 2015-2022 год. (0.014 сек.)