Agente de comunicación celular
Seguimiento de la vía de señalización del NO
Tanto el óxido nítrico (NO) como el sulfuro de hidrógeno (H2S) actúan como moléculas de señalización gaseosa con efectos fisiológicos similares. Muchas de las cuestiones críticas sobre la interacción entre estos dos gasotransmisores dependen de su reactividad química y de la existencia fugaz de HSNO, un producto clave de la reacción entre ambos. Un equipo de investigadores ha logrado estabilizar, aislar y caracterizar dos de las especies vinculadas a estas vías de señalización mediante su unión a un complejo de zinc, según se publica en la revista Angewandte Chemie.
© Wiley-VCH
El NO es una molécula de señalización central en la biología que regula muchas funciones fisiológicas que incluyen la dilatación vascular, la transmisión de impulsos nerviosos y la protección celular. Curiosamente, el H2S presenta efectos similares, relajando las células musculares lisas que participan en la vasodilatación. Así pues, el HSNO puede desempeñar un papel clave en la superposición de estas vías de señalización. Sin embargo, esta especie extremadamente reactiva es tan inestable que su bioquímica y sus vías de reacción discretas son muy difíciles de determinar. El HSNO atraviesa fácilmente las membranas celulares y puede nitrosilar proteínas, transfiriendo su grupo nitrosilo (-N=O) a otros residuos, especialmente a la cisteína, lo que representa un paso importante en una serie de mecanismos de regulación celular. A pH biológico, el HSNO existe probablemente como el anión tionitrito SNO- que es inestable hacia la conversión al anión pertionitrito SSNO-.
La estudiante de posgrado Valiallah Hosseininasab del equipo dirigido por Timothy H. Warren en la Universidad de Georgetown (Washington, D.C., EE.UU.) estabilizó los aniones SNO- y SSNO- mediante la unión a un complejo especial de zinc inspirado en un entorno común para el zinc en la biología. El zinc es un metal fisiológicamente importante que interviene en una miríada de procesos que incluyen la regulación del pH sanguíneo a través de la enzima anhidrasa carbónica. Además, las moléculas que intervienen en la señalización del óxido nítrico, como el H2S y los S-nitrosotioles(moléculas con un grupo -S-N=O), reaccionan fácilmente con los enlaces zinc-azufre que forman importantes unidades estructurales cuya modificación en las proteínas provoca un cambio funcional.
El equipo de Georgetown reveló que los complejos de zinc que contienen los aniones SNO- y SSNO- podían aislarse y caracterizarse. La investigación de sus patrones de reactividad mostró interesantes diferencias en sus reacciones con los tioles (sustancias con un grupo sulfuro, -SH), antioxidantes ubicuos que ayudan a proteger las células de los daños. Mientras que las reacciones con el pertionitrito forman NO, el tionitrito forma óxido de dinitrógeno (gas de la risa) N2O o S-nitrosotioles, que representan reservas listas de NO. Estos resultados sugieren que las más mínimas diferencias en el curso de las vías de señalización fisiológica pueden dar lugar a diferentes señales de salida que, en última instancia, resultan de la interacción entre el NO y el H2S.
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