Эндотелиальная NOS ( eNOS ), также известная как синтаза оксида азота 3 ( NOS3 ) или конститутивная NOS ( cNOS ), представляет собой фермент , который у человека кодируется NOS3 геном , расположенным в области 7q35-7q36 хромосомы 7. [ 5 ] Этот фермент является одной из трех изоформ , которые синтезируют оксид азота (NO), небольшую газообразную липофильную молекулу, которая участвует в нескольких биологических процессах. [ 6 ] [ 7 ] Другие изоформы включают нейрональную синтазу оксида азота (nNOS), которая конститутивно экспрессируется в специфических нейронах головного мозга. [ 8 ] и индуцибельная синтаза оксида азота (iNOS), экспрессия которой обычно индуцируется при воспалительных заболеваниях . [ 9 ]
eNOS в первую очередь отвечает за образование NO в эндотелии сосудов . [ 10 ] монослой плоских клеток, выстилающий внутреннюю поверхность кровеносных сосудов на границе между циркулирующей кровью в просвете и остальной частью стенки сосуда. [ 11 ] NO, продуцируемый eNOS в эндотелии сосудов, играет решающую роль в регуляции сосудистого тонуса, клеточной пролиферации, адгезии лейкоцитов и агрегации тромбоцитов . [ 12 ] Следовательно, функциональная eNOS необходима для здоровья сердечно-сосудистой системы.
eNOS представляет собой димер, содержащий два идентичных мономера массой 140 кДа, состоящих из редуктазного домена, который содержит сайты связывания никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН), флавинмононуклеотида (FMN) и флавинадениндинуклеотида (FAD), а также оксидазного домена, который отображает сайты связывания для группы гема, цинка, кофактора тетрагидробиоптерина ( BH4 ) и субстрата L-аргинина . [ 13 ] Домен редуктазы связан с доменом оксидазы посредством кальмодулин -связывающей последовательности. [ 14 ]
В эндотелии сосудов NO синтезируется eNOS из L-аргинина, а молекулярный кислород, который связывается с гемовой группой eNOS, восстанавливается и, наконец, включается в L-аргинин с образованием NO и L-цитруллина . [ 15 ] [ 16 ] Связывание кофактора BH4 необходимо для эффективной генерации NO eNOS. [ 17 ] В отсутствие этого кофактора eNOS переходит из димерной формы в мономерную, тем самым становясь несвязанной. [ 18 ] В этой конформации вместо синтеза NO eNOS производит супероксид-анион , высокореактивный свободный радикал , имеющий пагубные последствия для сердечно-сосудистой системы. [ 19 ] [ 20 ]
eNOS выполняет защитную функцию в сердечно-сосудистой системе, что связано с выработкой NO. Регуляция сосудистого тонуса — одна из наиболее известных ролей NO в сердечно-сосудистой системе. После образования в эндотелиальных клетках NO диффундирует через мембраны гладкомышечных клеток сосудов и активирует фермент растворимую гуанилатциклазу (рГЦ), который катализирует превращение гуанозинтрифосфата в циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ). [ 21 ] цГМФ, в свою очередь, активирует протеинкиназу G (PKG), которая способствует множественному фосфорилированию клеточных мишеней, снижая клеточный Ca. 2+ концентрации и способствуя сосудистой релаксации. [ 22 ]
NO оказывает антипролиферативное действие путем цГМФ-зависимого ингибирования кальция. 2+ приток или путем прямого ингибирования активности аргиназы и орнитиндекарбоксилазы, уменьшая образование полиамидов, необходимых для синтеза ДНК. [ 23 ] [ 24 ] NO также обладает антитромботическими эффектами, которые возникают в результате его диффузии через мембрану тромбоцитов и активации рГЦ, что приводит к ингибированию агрегации тромбоцитов. [ 25 ] Более того, NO влияет на адгезию лейкоцитов к эндотелию сосудов путем ингибирования ядерного фактора каппа B ( NF-κB и молекул адгезии на эндотелии сосудов ), который индуцирует экспрессию хемокинов . [ 26 ]
В дополнение к этим функциям NO, продуцируемый eNOS, обладает антиоксидантными свойствами, поскольку он уменьшает образование супероксид-анионов в результате NO-индуцированного увеличения экспрессии супероксиддисмутазы , антиоксидантного фермента, который катализирует превращение супероксид-аниона в перекись водорода . [ 27 ] Кроме того, часть антиоксидантных свойств NO обусловлена усилением экспрессии гем-оксигеназы-I и ферритина, которые снижают концентрацию супероксид-анионов в кровеносных сосудах. [ 28 ]
Экспрессия и активность eNOS тщательно контролируются множеством взаимосвязанных механизмов регуляции, присутствующих на транскрипционном, посттранскрипционном и посттрансляционном уровнях. Связывание факторов транскрипции, таких как Sp1 , Sp3 , Ets-1 , Elf-1 и YY1 NOS3 , с промотором и метилирование ДНК представляет собой важный механизм регуляции транскрипции. [ 29 ] Посттранскрипционно eNOS регулируется модификациями первичного транскрипта, стабильностью мРНК, субклеточной локализацией и нуклеоцитоплазматическим транспортом. [ 30 ] Посттрансляционные модификации eNOS включают ацилирование жирных кислот, белок-белковые взаимодействия, доступность субстрата и кофактора, а также степень фосфорилирования . Важно отметить, что eNOS прикрепляется путем миристоилирования и пальмитоилирования к кавеолам , карманообразному углублению на мембране, богатому холестерином и сфинголипидами . [ 31 ] При связывании eNOS с кавеолами фермент инактивируется за счет сильного и прямого взаимодействия eNOS с кавеолином-1 . [ 32 ] Связывание активированного кальцием кальмодулина с eNOS вытесняет кавеолин-1 и активирует eNOS. Однако более поздние исследования поставили под сомнение гипотезу о том, что кавеолин-1 напрямую связывается с eNOS, поскольку участок белка кавеолина-1, который, как предполагается, связывается с eNOS, может быть недоступен из-за его расположения в плазматической мембране. В результате особенности того, как кавеолин-1 взаимодействует с eNOS и регулирует активность eNOS, до сих пор неясны. [ 33 ] Более того, активация eNOS динамически регулируется с помощью множественных сайтов фосфорилирования по остаткам тирозина , серина и треонина . [ 13 ]
Нарушение продукции NO участвует в патогенезе ряда заболеваний, таких как гипертония, преэклампсия , сахарный диабет, ожирение, эректильная дисфункция и мигрень. В связи с этим большое количество исследований показало, что полиморфизмы гена NOS3 влияют на предрасположенность к этим заболеваниям.
Хотя NOS3 является высокополиморфным геном, три генетических полиморфизма этого гена широко изучены: однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) g.-786T>C (где «g.» обозначает геномное изменение, которое приводит к изменению Glu298Asp в кодируемом гене). белок), расположенный в промоторе NOS3 и в экзоне 7 соответственно, и переменное количество тандемных повторов ( VNTR ), характеризующееся повтором длиной 27 п.н. интрон 4. [ 34 ] Аллель C полиморфизма g.-786T>C, который приводит к снижению экспрессии eNOS и продукции NO, [ 35 ] было связано с повышенным риском развития гипертонии, [ 36 ] преэклампсия, [ 37 ] диабетическая нефропатия , [ 38 ] и ретинопатия , [ 39 ] мигрень, [ 40 ] и эректильная дисфункция. [ 41 ] Наличие аллеля Asp полиморфизма Glu298Asp снижает активность eNOS, [ 42 ] и был связан с более высокой предрасположенностью к гипертонии, [ 43 ] [ 44 ] преэклампсия, [ 45 ] сахарный диабет [ 46 ] мигрень, [ 40 ] и эректильная дисфункция. [ 47 ] [ 48 ] VNTR в интроне 4 влияет на экспрессию eNOS, [ 49 ] и предрасположенность к гипертонии, [ 36 ] преэклампсия, [ 37 ] ожирение, [ 50 ] и сахарный диабет. [ 46 ] Все больше данных подтверждает связь заболеваний с гаплотипами NOS3 (сочетание аллелей, находящихся в непосредственной близости, внутри блока ДНК). Этот подход может быть более информативным, чем анализ генетических полиморфизмов один за другим. [ 51 ] Гаплотипы, включая SNP g.-786T>C и Glu298Asp, а также VNTR в интроне 4, влияют на предрасположенность к гипертонии. [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] преэклампсия, [ 56 ] и гипертония у больных диабетом. [ 57 ]
Варианты NOS3 также могут влиять на реакцию на препараты, влияющие на передачу сигналов NO, такие как статины, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента ( ACEi ) и ингибиторы фосфодиэстеразы 5 типа (PDE-5) ( PDE5i ). Лечение статинами было более эффективным в повышении биодоступности NO у субъектов, несущих генотип CC по полиморфизму g.-786T>C, чем у носителей ТТ. [ 58 ] [ 59 ] Пациенты с гипертонической болезнью, несущие генотипы TC/CC и аллель C полиморфизма g.-786T>C, показали лучший антигипертензивный ответ на эналаприл иАПФ . [ 60 ] Аналогично, пациенты с эректильной дисфункцией, несущие аллель C полиморфизма g.-786T>C, показали лучший ответ на ингибитор ФДЭ-5 силденафил . [ 61 ] [ 62 ] В совокупности эти исследования показывают, что статины, ингибиторы АПФ и ФДЭ-5 могут восстанавливать нарушенное производство NO у субъектов, несущих вариантный аллель/генотип полиморфизма g.-786T>C NOS3, тем самым снижая сердечно-сосудистый риск. Помимо анализа генетических полиморфизмов по отдельности, было показано, что гаплотипы, включающие SNP g.-786T>C и Glu298Asp и VNTR в интроне 4, влияют на реакцию на силденафил у пациентов с эректильной дисфункцией. [ 61 ]
^ Оливейра-Паула Г.Х., Лаккини Р., Танус-Сантос Дж.Э. (февраль 2014 г.). «Индуцибельная синтаза оксида азота как возможная мишень при гипертонии». Текущие цели по борьбе с наркотиками . 15 (2): 164–74. дои : 10.2174/13894501113146660227 . ПМИД 24102471 .
^ Суркс Х.К., Мочизуки Н., Касаи Ю., Джорджеску С.П., Тан К.М., Ито М., Линкольн Т.М., Мендельсон М.Э. (ноябрь 1999 г.). «Регуляция миозинфосфатазы путем специфического взаимодействия с цГМФ-зависимой протеинкиназой Iальфа». Наука . 286 (5444): 1583–7. дои : 10.1126/science.286.5444.1583 . ПМИД 10567269 .
^ Корнуэлл Т.Л., Арнольд Э., Бурт Нью-Джерси, Линкольн Т.М. (ноябрь 1994 г.). «Ингибирование роста гладкомышечных клеток оксидом азота и активация цАМФ-зависимой протеинкиназы цГМФ». Американский журнал физиологии . 267 (5, часть 1): C1405–13. дои : 10.1152/ajpcell.1994.267.5.C1405 . ПМИД 7977701 .
^ Лю Дж, Ван Л, Лю Й, Ван З, Ли М, Чжан Б, Ван Х, Лю К, Вэнь С (март 2015 г.). «Связь между полиморфизмом эндотелиального гена синтазы оксида азота G894T и гипертонией у ханьцев: исследование случай-контроль и обновленный метаанализ». Анналы биологии человека . 42 (2): 184–94. дои : 10.3109/03014460.2014.911958 . ПМИД 24846690 . S2CID 8979107 .
^ Перейра Т.В., Рудницки М., Чунг Б.М., Баум Л., Ямада Ю., Оливейра П.С., Перейра А.С., Кригер Дж.Е. (сентябрь 2007 г.). «Три полиморфизма гена эндотелиального оксида азота (NOS3) у людей с гипертонией и нормотензией: метаанализ 53 исследований выявляет доказательства систематической ошибки публикации». Журнал гипертонии . 25 (9): 1763–74. дои : 10.1097/HJH.0b013e3281de740d . ПМИД 17762636 . S2CID 36745404 .
^ Сандрим В.К., Коэльо Э.Б., Нобре Ф., Арадо Г.М., Ланшоте В.Л., Танус-Сантос Дж.Э. (июнь 2006 г.). «Восприимчивые и защитные гаплотипы eNOS у чернокожих и белых людей с гипертонической болезнью». Атеросклероз . 186 (2): 428–32. doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2005.08.003 . ПМИД 16168996 .
^ Сандрим В.К., де Силлос Р.В., Лиссабон Х.Р., Трес Г.С., Танус-Сантос Дж.Е. (ноябрь 2006 г.). «Гаплотипы эндотелиальной синтазы оксида азота влияют на предрасположенность к гипертонии у пациентов с сахарным диабетом 2 типа». Атеросклероз . 189 (1): 241–6. doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2005.12.011 . ПМИД 16427644 .
^ Сандрим В.К., Югар-Толедо Х.К., Деста З., Флокхарт Д.А., Морено Х., Танус-Сантос Дж.Э. (декабрь 2006 г.). «Гаплотипы эндотелиальной синтазы оксида азота связаны с повышением артериального давления, но не с устойчивостью к антигипертензивной лекарственной терапии». Журнал гипертонии . 24 (12): 2393–7. дои : 10.1097/01.hjh.0000251899.47626.4f . ПМИД 17082721 . S2CID 20666422 .
^ Васконселлос В., Лаккини Р., Джейкоб-Феррейра А.Л., Sales ML, Феррейра-Сае MC, Шрайбер Р., Надруз В., Танус-Сантос Дж.Э. (апрель 2010 г.). «Гаплотипы эндотелиальной синтазы оксида азота, связанные с гипертонией, не предрасполагают к гипертрофии сердца». ДНК и клеточная биология . 29 (4): 171–6. дои : 10.1089/dna.2009.0955 . ПМИД 20070154 .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: 3c018b28742aa54284d67dabf1ef1cff__1717383840 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/3c/ff/3c018b28742aa54284d67dabf1ef1cff.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Endothelial NOS - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)