Nuovo collegamento fra due prodotti importanti di ossido di azoto scoperti

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Da quando tre ricercatori basati negli Stati Uniti che lavorano indipendente hanno rivelato il ruolo di ossido di azoto nella dilatazione del vaso sanguigno di mediazione, nella contrazione endoteliale delle cellule e nel rilassamento del muscolo liscio, le loro scoperte hanno servito da base per i trattamenti novelli per ipertensione e disfunzione erettile, tra altre circostanze.

Il premio Nobel nella fisiologia o nella medicina nel 1998 ha ricevuto insieme a Robert F. Furchgott, a Louis J. Ignarro e a Ferid Murad per la ricerca approfondita di ossido di azoto condotta durante gli anni 70 e gli anni 80. Il loro lavoro ha aperto la strada per lo sviluppo della biochimica redox, un assolutamente nuovo campo della ricerca. L'ossido di azoto è un radicale libero che è stato indicato per svolgere un ruolo chiave nelle difese dell'organismo contro i tumori ed i batteri come pure nei trattamenti curativi della ferita ed infiammatori.

Come tutta la molecola biologica, l'ossido di azoto è modificato negli organismi ed i prodotti risultanti egualmente agiscono sull'organismo. La comprensione come questi prodotti sono formati in celle è importante allo sviluppo di nuovi farmaci destinati per aumentare o fare diminuire gli effetti di ossido di azoto, secondo la circostanza che deve per essere trattata.

Contrariamente alla credenza prevalente prima delle scoperte fatte da Furchgott, da Ignarro e da Murad, i radicali liberi quale ossido di azoto non sono necessariamente tossici alle celle. Sono vitali per la segnalazione molecolare che mantiene l'omeostasi cellulare e sono pericolosi soltanto alle alte concentrazioni.

In un articolo pubblicato nelle comunicazioni chimiche del giornale, gli scienziati hanno rivelato un meccanismo fino ad ora sconosciuto che è alla base della formazione di nitroso tioli, che sono prodotti importanti della reazione di ossido di azoto. Il gruppo - comprendendo due ricercatori affiliati con l'università di istituto di chimica di São Paulo (IQ-USP) nel Brasile e di collega all'università di California Santa Barbara (UCSB) nel degli Stati Uniti trovato che questo trattamento si presenta durante la formazione di complessi del ferro di dinitrosyl (DNICs), che sono egualmente prodotti di ossido di azoto.

Nella ricerca precedente, ogni volta che i nitroso tioli e DNICs sono comparso insieme negli esperimenti in celle, DNICs è stato pensato per donare l'ossido di azoto ai tioli per convertirli in nitroso tioli.

Il gruppo ha indicato che il meccanismo con cui DNICs è formato provoca i radicali di thiyl. Poiché questi sono egualmente radicali liberi, reagiscono con ossido di azoto e questa reazione produce i nitroso tioli.

DNICS sono stati provati a parecchie funzioni perché promuovono i simili atti ad ossido di azoto. L'emissione è che DNICs corrente è provato per approssimazioni successive, dovuto la mancanza di informazioni sufficienti selezionare quelli best suited per ogni atto biologico desiderato. La nostra ricerca comprende studiare le caratteristiche del DNICs differente per determinare quale sono la più reattive, di modo che possiamo poi modellare un complesso specifico, per esempio, come la base per sviluppare una droga curativa della ferita o vasodilatatore.„

Daniela Ramos Truzzi, professore a IQ-USP ed il primo autore dell'articolo

Lo studio fa parte della sua ricerca postdottorale a IQ-USP e del suo internato della ricerca all'UCSB, di cui tutt'e due sono stati supportati dalle fondamenta di ricerca di São Paulo - FAPESP.

La ricerca è stata condotta sotto l'egida del centro per la ricerca sui trattamenti redox in biomedicina (REDOXOME) - uno dei centri della ricerca, dell'innovazione e di diffusione (RIDCs) di supporto da FAPESP - per cui il ricercatore principale è Ohara Augusto, che è un professore ordinario a IQ-USP e un co-author dello studio. Peter C. Ford all'UCSB ha funto da supervisore all'estero.

DNICs

Molti complessi differenti che sono derivati da ossido di azoto sono prodotti nelle celle, ma in DNICs sono il più abbondante. I loro ruoli fisiologici includono la S-nitrosazione della proteina (o nitrosylation), che è una modifica post-di traduzione durante cui l'ossido di azoto attacca i residui specifici della cisteina in proteine, formante i S-nitroso gruppi tioalcool. la S-nitrosazione è un meccanismo chiave per il regolamento di varie classi della proteina ed influenza molti trattamenti fisiologici.

I ricercatori non potrebbero determinare esattamente che i composti sono derivati da cui le reazioni a causa dell'intensità di attività intracellulare, in modo da da loro hanno scelto i parametri sperimentali che erano vicino come possibile alle circostanze fisiologiche, mentre sapendo in anticipo che gli elementi erano presenti.

Hanno usato la risonanza paramagnetica di elettrone (EPR) per osservare la reazione fra l'ossido (ferroso) del ferro II, ossido di azoto e la cisteina ed il glutatione a basso peso molecolare dei tioli. Tutti sono abbondanti in cellule di mammiferi.

“I composti di finale, in questo caso il DNICs, comparso dopo soltanto un secondo. Si formano molto rapido,„ Truzzi hanno spiegato. “Poi abbiamo cominciato studiare come queste molecole legano e siamo riuscito a determinare i meccanismi di formazione. Con la nostra sorpresa, abbiamo trovato che i radicali di thiyl egualmente sono stati prodotti con DNICs.„

I radicali reagiscono spesso a vicenda ed i radicali di thiyl reagiscono naturalmente con ossido di azoto. Nitroso tioli prodotti questa reazione.

“I nitroso tioli possono partecipare alla segnalazione delle cellule,„ ha detto. “Inoltre, gli alti livelli di nitroso tioli sono stati trovati per essere correlati con lo sviluppo delle malattie e del cancro neurodegenerative.„

I nuovi studi saranno svolti con altri tioli per vedere se l'effetto ricorre e per confermare la scoperta.

“REDOXOME mette a fuoco su metabolico e sulle malattie cardiovascolari, ma è importante capire i dettagli meccanicistici per potere da intervenire nei trattamenti di interesse e quello è il nostro scopo della ricerca principale in questa istanza,„ Augusto ha detto.