Reaktiiviset typpilajit

Reaktiivisia typen lajit (ERA), reaktiivisia typen yhdisteitä tai reaktiivisia typen lajit , kuten on nimetty lyhenteellä "RNS" (Englanti reaktiivisia typen lajit ) ovat perhe kemiallisia pelissä rooli tärkeä biologisissa järjestelmissä ja ympäristön ( ilma epäpuhtauden ) jotka kuuluvat suurempaan reaktiivisten happi- ja typpilajien ryhmään (RONS ).

Endogeeninen / eksogeeninen lähde

Kuten reaktiivisten happilajien kohdalla , erotamme:

Synergiat

Reaktiiviset typpi- ja happilajit toimivat synergistisesti, erityisesti seuraavan reaktion kautta, epäpuhtauksina, soluissa ja elävissä organismeissa reaktiosta riippuen:

• NO (typpioksidi) + O 2 • - (superoksidi) → ONOO - (peroksinitriitti).

Superoksidi anioni (O 2 - ) on erittäin reaktiivisten happiradikaalien, joka reagoi nopeasti typpioksidin (NO) verisuonistossa . Reaktio tuottaa peroksinitriittiä, joka heikentää NO: n bioaktiivisuutta. Tämä on tärkeää, koska NO on keskeinen kemiallinen välittäjä monissa tärkeissä verisuonitoiminnoissa, mukaan lukien sileän lihaksen sävyn säätö, verenpaineen säätö , verihiutaleiden aktivaatio ja verisuonisolujen signalointi.

Tyypit PLAR

Eläimissä ERA: ta tuotetaan typpioksidin (• NO) reaktiosta superoksidin (O 2 • - ) kanssa peroksinitriitin (ONOO - ) muodostamiseksi :( • NO) superoksidin (O2 • -) kanssa

Peroksinitriitin itsessään on erittäin reaktiivinen laji.
Se voi reagoida suoraan erilaisten biologisten kohteiden ja olennaisten komponenttien solun, mukaan lukien lipidit , tiolit , amino- happotähteitä , DNA-emäksiin ja alhaisen molekyylipainon antioksidantteja . Nämä reaktiot tapahtuvat kuitenkin suhteellisen hitaalla nopeudella, mikä antaa reaktiivisten typpilajien reagoida valikoivammin solussa. Huomaa: Peroksinitriitti voi jossain määrin ylittää solukalvot anionikanavien kautta . Lisäksi peroksinitriitti voi reagoida muiden molekyylien kanssa muodostaakseen lisätyyppejä ERA: ta, mukaan lukien typpidioksidi (• NO 2 ) ja typpitriinitrioksidi (N 2 O 3 ), sekä muun tyyppiset , kemiallisesti reaktiiviset vapaat radikaalit .

Tärkeitä reaktiivisten typpilajien reaktioita ovat:

Biologiset kohteet

Peroksinitriitti voi reagoida suoraan proteiineja, jotka sisältävät keskusten siirtymämetallia . Se voi siten modifioida proteiineja, kuten hemoglobiini , myoglobiini ja sytokromi c , hapettamalla rauta- hemin vastaaviin rautamuotoihin.

Peroksinitriitti voi myös muuttaa proteiinien rakennetta reagoimalla peptidiketjun erilaisten aminohappojen kanssa , mukaan lukien (yleisin reaktio) hapettamalla kysteiiniä . Toinen reaktio on nitraus ja tyrosiinin, mutta peroksinitriitti ei reagoi suoraan tyrosiini. Tyrosiini reagoi muiden peroksynitriitin tuottamien ERA: iden kanssa.

Kaikki nämä reaktiot vaikuttavat tärkeimpien proteiinien rakenteeseen ja toimintaan. Siksi niillä on potentiaalia aiheuttaa muutoksia entsyymien katalyyttisessä aktiivisuudessa , muutoksia sytoskeletaalisessa organisaatiossa ja muutoksia solun signaalinsiirrossa.

Normaalisti soluilla on riittävät puolustus- ja korjausmekanismit RAS: n ja ROS: n aiheuttamia vaurioita vastaan ​​tiettyjen entsyymien ansiosta . Nämä mekanismit ylittyvät kuitenkin stressin tai pilaantumisen yhteydessä, kun nämä reaktiiviset johdannaiset ylittävät tietyt toleranssikynnykset, mikä voi johtaa solukuolemaan ja tiettyjen sairauksien riskeihin, varsinkin kun nämä hyvin reaktiiviset kemialliset lajit voivat todella vaikuttaa negatiivisesti solujen homeostaasiin ja organismi, joka edistää proteiinilajeja , DNA: ta ja solukalvoja ( lipidiperoksidaation kautta muodostuvien lipidien hyökkäys ): tämä on yksi nykyisistä ikääntymisen teorioista ( vanheneminen ). Geneettiset tai epigeneettiset seuraukset ovat mahdollisia myös sukusoluissa .

Eläinten kanssa

Biologiset toiminnot

Makrofagit koota ja käyttää tätä erittäin reaktiivisia kemiallisia lajeja (kuten ROS, reaktiivisia happiradikaaleja ) ja tappaa bakteereita . Nämä molekyylit johdetaan sitten typpioksidista (• NO) ja superoksidista (O2 • -), jotka tuotetaan vastaavasti indusoitavan typpioksidisyntaasin 2 (NOS2) ja NADPH-oksidaasin entsymaattisen aktiivisuuden kautta .
NOS2 ilmentyy pääasiassa makrofageissa sytokiinien ja mikrobituotteiden, erityisesti gammainterferonin (IFN-y) ja lipopolysakkaridin (LPS), induktion jälkeen .

Reaktiiviset typpilajit toimivat helposti synergistisesti reaktiivisten happilajien (ROS) kanssa solujen vahingoittamiseksi. Tätä kutsutaan "nitrosatiiviseksi stressiksi".
Tämä synergia tarkoittaa, että nämä kaksi lajia vahataan usein, kuten ROS / RNS tai EROA (reaktiiviset happi- ja typpilajit ) tai RONS englanninkielisille (RONS tarkoittaa reaktiivisia happi- ja typpilajeja ).

Kasveissa

Reaktiivisia typpipitoisia lajeja tuotetaan kasveissa jatkuvasti myös aerobisen aineenvaihdunnan sivutuotteena, mutta myös vastauksena stressiin.

Huomautuksia ja viitteitä

  1. (sisään) Erica Novo ja Maurizio Parola , "  Redox Mechanisms in krooninen maksan fibrogeneesi ja haavan paraneminen  " , fibrogenesis & Tissue Repair , Voi.  1, n o  1,2008, s.  5 ( ISSN  1755-1536 , PMID  19014652 , PMCID  PMC2584013 , DOI  10.1186 / 1755-1536-1-5 , luettu verkossa , käytetty 4. marraskuuta 2020 )
  2. (en) Mudasir Irfan Dar , Mohd Irfan Naikoo , Fareed Ahmad Khan ja Farha Rehman , "Johdatus reaktiivisten happilajien aineenvaihduntaan muuttuvassa ilmastossa kasveissa" , reaktiivisissa happilajeissa ja kasvien antioksidanttijärjestelmissä: rooli ja säätely Abiottisen stressin alla , Springer Singapore,2017, 25–52  Sivumäärä ( ISBN  978-981-10-5253-8 , DOI  10.1007 / 978-981-10-5254-5_2 , lue verkossa )
  3. Guzik TJ, Länsi-NE, Pillai R, Taggart DP, Channon KM, ”  Typpioksidi moduloi superoksidipäästöjä ja peroksinitriittien muodostumista ihmisen verisuonissa  ”, Hypertensio , voi.  39, n °  6,Kesäkuu 2002, s.  1088–94 ( PMID  12052847 , DOI  10.1161 / 01.HYP.0000018041.48432.B5 )
  4. Squadrito GL, Pryor WA, "  Typpioksidin oksidatiivinen kemia: superoksidin, peroksinitriitin ja hiilidioksidin roolit  ", Free Radical Biology and Medicine , voi.  25 Ei luita  4-5,Syyskuu 1998, s.  392–403 ( PMID  9741578 , DOI  10.1016 / S0891-5849 (98) 00095-1 )
  5. Dröge W, "  Vapaat radikaalit solujen toiminnan fysiologisessa hallinnassa  ", Physiological Reviews , voi.  82, n o  1,tammikuu 2002, s.  47–95 ( PMID  11773609 , DOI  10.1152 / physrev.00018.2001 )
  6. O'Donnell VB, Eiserich JP, Chumley PH, Jablonsky MJ, Krishna NR, Kirk M, Barnes S, Darley-Usmar VM, Freeman BA, “  Tyydyttymättömien rasvahappojen nitraaminen typpioksidiperäisillä reaktiivisilla typpilajeilla peroksinitriitti, typpi-happo , typpidioksidi ja nitroniumioni  ”, Chem. Res. Toksikoli. , voi.  12, n o  1,Tammikuu 1999, s.  83–92 ( PMID  9894022 , DOI  10.1021 / tx980207u )
  7. Pacher P, Beckman JS, Liaudet L, ”  Typpioksidi ja peroksinitriitti terveydessä ja sairauksissa  ”, Physiol. Ilm. , voi.  87, n o  1,tammikuu 2007, s.  315–424 ( PMID  17237348 , PMCID  2248324 , DOI  10.1152 / physrev.00029.2006 )
  8. (sisään) Huiying Li , CS Raman , Charles B.Glaser ja Eric Blasko , "  Sinkittömän ja sidotun hemidomeenin kristallirakenteet ihmisen indusoituvassa typpioksidisyntaasissa": vaikutukset dimeerin stabiilisuuteen ja vertailu endoteelin typpioksidisyntaasiin  ” , Journal of Biological Chemistry , voi.  274, n °  30,23. heinäkuuta 1999, s.  21276–21284 ( ISSN  0021-9258 ja 1083-351X , DOI  10.1074 / jbc.274.30.21276 , luettu verkossa , käytetty 4. marraskuuta 2020 )
  9. (in) Nicole M. Iovine , Seema Pursnani Alex Voldman ja Gregory Wasserman , "  Reaktiiviset typpilajit myötävaikuttavat luontaisen isännän puolustuksen contre Campylobacter jejuni  " -ohjelmaan , Infektio ja immuniteetti , Voi.  76, n °  3,Maaliskuu 2008, s.  986–993 ( ISSN  0019-9567 ja 1098-5522 , PMID  18174337 , PMCID  PMC2258852 , DOI  10.1128 / IAI.01063-07 , luettu verkossa , käytetty 4. marraskuuta 2020 )
  10. (vuonna) N. Pauly , "  Reaktiiviset happi- ja typpilajit ja glutationi: avainpelaajat palkokasvien ja juurakoiden symbioosissa  " , Journal of Experimental Botany , Voi.  57, n o  8,19. toukokuuta 2006, s.  1769–1776 ( ISSN  0022-0957 ja 1460-2431 , DOI  10.1093 / jxb / erj184 , luettu verkossa , käytetty 4. marraskuuta 2020 )

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit