NO-синтазы: общие сведения
Синтез NO осуществляется семейством цитохром- P-450-подобных гемопротеинов - NO-синтаз . Молекулы NO-синтаз содержат домены с редуктазной и оксигеназной активностью. Полное систематическое название этого фермента: L-аргинин, NADPH: кислород оксидоредуктаза [ E.C. 1. 14. 13. 39 ] [ Nathan ea 1994 ].
В каталитически активной форме NO-синтаза состоит из двух идентичных субъединиц (молекулярная масса 130-150 кДа), каждая из которых связана с молекулой СаМ . NO-синтаза имеет редкую для эукариотических ферментов структуру флавогемопротеина .
Каждая субъединица содержит 4 простетических гpynnы: гем ( железопротопорфирин IX ), флавинмононуклеотид ( FMN ), флавиндинуклеотид ( FDN ) и тетрагиробиоптерин , а также участок связывания СаМ [ Marletta ea 1994 , Nathan ea 1994 ].
В NO-синтазе соединена активность двух отдельных ферментов: оксидазная - подобно содержащему гем цитохрому Р-450 и редуктазная - подобная флавинсодержащей редуктазе этого цитохрома. Между этими ферментами и NO-синтазой имеется не только функциональная, но и структурная гомология . Так, первичная структура С-концевой области NO-синтазы на 53% гомологична редуктазе цитохрома Р-450 [ Marletta ea 1994 , Nathan ea 1994 ]. N-концевая область содержит консервативные домены, связывающие гем и домены, связывающие СаМ [ Nathan ea 1994 ]. Спектральные характеристики гемовых групп NO-синтазы такие же, как у цитохромов Р-450 [ Marletta ea 1994 ].
По характеру индукции и действия ферменты разделяются на два вида:
1) Наиболее активная кальций-независимая, индуцибельная ( цитокинами ) NO-синтаза индуцибельная (II тип) .
2) NO-синтазы (I и III тип) конститутивные - менее активные, кальций-кальмодулин-зависимые ферменты.
Спектр катализируемых NO-синтазами реакций также во многом схож ( табл. 4 ). Альтернативными субстратами- ингибиторами синтеза оксида азота для них являются N-производные аргинина ( рис. 2 ). Кроме того, в качестве ингибиторов NO-синтаз могут выступать соединения, связывающиеся с гемовой частью ферментов (имидазольные производные), ингибирующие связывание и биосинтез тетрагидробиоптерина, антагонисты кальмодулина ( трифторпиразин , хлорпромазин , кальмидазолин , W7 , W13 ) [ Loesch, ea 1993 ].
Конститутивные NO-синтазы , выделяемые из клеток разных типов, во многом сходны между собой, но сильно отличаются от индуцибельных изоферментов. Антисыворотка против NO-синтазы головного мозга взаимодействует с конститутивно экспрессируемыми ферментами из других клеток, в частности эндотелиоцитов, но не реагирует с индуцибельной NO-синтазой, что указывает на их принципиальное различие [ Ljesch, ea 1993 ].
Кроме того, показано, что ингибиторы NO-синтазы обладают разной эффективностью в отношении разных изоферментов: так, N-нитро-Ь-аргинин в 300 раз более интенсивно ингибирует NO-синтазу мозга быка, чем NO-синтазу мышиных макрофагов [ Furfine, ea 1993 ]. Глюкокортикоиды супрессируют индуцибельную NO-синтазу , но не влияют на активность конститутивных изоферментов [ Forstermann, ea 1994 ].
