蛋白质特殊氧化与疾病关系的研究进展_陈刚领
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作者单位3兰州医学院生物化学与分子生物学教研室综述蛋白质氧化性损伤与疾病研究进展郝春燕 苏海翔综述 姚侃审校 【摘要】 由活性氧引起的蛋白质氧化性损伤与衰老、肿瘤、糖尿病及许多神经退行性疾病的发生相关。
蛋白质羰基是目前应用最多的蛋白质氧化性损伤的标志物,体内羰基水平的改变可以反映蛋白质氧化损伤的程度。
【关键词】 自由基; 蛋白质氧化; 羰基 由自由基介导的蛋白质氧化产物作为体内氧化性损伤的特异性标志物,是近几年自由基生物学研究的热点之一。
在细胞内、外环境中,蛋白质都是自由基和其他氧化剂作用的主要目标。
据估计,细胞内的大分子中,由蛋白质清除的自由基占活性自由基总量的50%~75%。
由于某些蛋白质具有较长的半衰期,容易造成氧化性损伤的积累,因此蛋白质氧化性损伤的形成可能是哺乳动物氧化性损伤的高度敏感指标。
引起蛋白质氧化损伤的因素活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(react ive nit r ogen species,RNS)是引起蛋白质氧化损伤的重要因素。
ROS主要包括O÷2与O H及其活性衍生物如H2O2、HOCl、1O2、LO、LOO及LOO H等。
而RNS主要指含氮自由基及其衍生物,如NO、ONOO÷及ONOOH。
ROS和RNS可以通过多种代谢途径产生,如化学毒物与药物代谢、细胞呼吸、辐射、光照等。
ROS/RNS具有较高的反应活性,很容易快速与细胞内的大分子物质反应,引起与许多病理过程有关的细胞结构的广泛损伤,如膜脂质过氧化、蛋白质及核酸等的氧化损伤。
目前的研究表明,由ROS/RNS引起的蛋白质氧化性损伤与衰老及阿尔茨海默症(alzheimer di sease,AD)、帕金森氏病(parkins on disease,PD)等神经退行性疾病的发生有关。
蛋白质氧化产物的形成1.蛋白质主链的氧化:蛋白质和肽可以与多种自由基反应引起主链和侧链的改变。
氧化修饰蛋白质在帕金森病发病机制中的作用(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)作者:张颖杨艺敏白晶常明许志军胡林森【摘要】目的从氧化修饰蛋白质的角度探讨帕金森病(PD)的发病机制。
方法本实验分为实验组(PD细胞模型组) 和对照组。
PC12细胞孵育24 h后,实验组加入以DMSO溶解的终浓度10 μmol/L的蛋白酶体抑制剂(PSI),对照组加入DMSO,继续孵育24 h后进行观察。
MTT法检测细胞存活率,HE染色观察细胞内包涵体的形成。
采用2D 凝胶电泳、质谱鉴定与Western 印迹技术相结合的方法在PD细胞模型中筛选氧化修饰的蛋白质。
结果对照组不存在而实验组存在的氧化蛋白点有8个,其中有1个被质谱鉴定出来,为β微管蛋白(βtubulin)。
结论氧化修饰的βtubulin为探讨PD的发病机制及治疗药物的研发提供有价值的线索。
【关键词】帕金森病;发病机制;氧化修饰;蛋白质组学;细胞骨架蛋白帕金森病(PD)是一种老年人常见的神经系统变性疾病,其病因和发病机制涉及线粒体功能紊乱、兴奋毒性、炎症、氧化应激损害等多种因素。
由于脑组织自身特点使其更易受到氧化应激损害〔1〕,而蛋白质的氧化修饰则是发生氧化应激的标志之一。
近年来国外研究者们采用蛋白质组学方法研究氧化修饰蛋白质在神经系统变性疾病中的作用,但多集中在阿尔茨海默病(AD)〔2〕,在PD中的研究较少。
本实验首先通过2,4二硝基苯肼(DNP)的衍生步骤标记含有羰基的氧化蛋白质,而后采用双向电泳、质谱鉴定与蛋白质羰基免疫印迹检测相结合的方法,期望发现与PD相关的氧化蛋白质,进而为探讨PD的发病机制及治疗药物的研发提供有价值的线索。
1 材料与方法1.1 材料与仪器肾上腺素嗜铬细胞瘤(PC12)细胞购自中国科学院上海细胞库。
DMEM培养基购自Gibco公司。
新生牛血清由杭州四季青生物制品厂生产。
荧光倒置相差显微镜为日本Olympus产品。
蛋白质表达与皮肤疾病的关联及其治疗的新进展蛋白质是构成生物体的重要组成部分,参与了众多生命过程的调控和功能实现。
在皮肤疾病的发病机制中,蛋白质表达异常往往扮演着重要的角色。
近年来,研究人员对皮肤疾病中与蛋白质表达相关的分子机制及新的治疗方法进行了深入研究,取得了一些新的进展。
一、蛋白质表达与常见皮肤疾病的关联1. 炎症性皮肤疾病炎症性皮肤疾病如银屑病、湿疹等的发病过程中,细胞因子的异常表达和信号通路的紊乱是重要的机制之一。
研究发现,在这些疾病的病变皮肤组织中,多种炎症相关蛋白质的表达水平明显增高。
例如,细胞因子IL-17在银屑病患者皮肤组织中大量表达,并且过度活化的T 淋巴细胞产生的IL-17也被认为是银屑病病程的重要因素。
2. 纤维化性皮肤疾病纤维化性皮肤疾病包括硬皮病、红斑狼疮等,其病变过程中纤维细胞的异常激活和胶原蛋白沉积是主要特点。
研究发现,转化生长因子β(TGF-β)通过调控蛋白质的合成与分解,引起了皮肤组织湿疹和局部皮肤以及黏膜的纤维化。
3. 皮肤肿瘤皮肤肿瘤的发生和发展与许多蛋白质的异常表达密切相关。
例如,在黑色素瘤中,细胞增殖相关蛋白Ki67的表达水平升高,与肿瘤细胞的增殖活性密切相关。
此外,关键的抑癌基因p53的突变也是皮肤肿瘤发生的重要原因之一。
二、治疗皮肤疾病的新进展1. 靶向蛋白质疗法针对皮肤疾病中存在的异常蛋白质表达,开发相关的靶向蛋白质疗法成为一种新的治疗策略。
以抗体为基础的生物制剂已被广泛应用于临床,如基因工程抗体secukinumab可以靶向结构蛋白IL-17A,用于治疗银屑病。
2. RNA干扰疗法RNA干扰疗法通过特异性抑制特定蛋白质的表达,已成为治疗皮肤疾病的新方法。
例如,通过介导RNA干扰的药物可以针对红斑狼疮相关蛋白,抑制其表达,从而抑制疾病的发展和恶化。
3. 基因编辑技术利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,可以精准地修改人类基因组。
近年来,科学家已经展示了利用基因编辑技术来修复皮肤疾病相关基因的突变,从而治疗皮肤疾病的潜力。
食品科学中蛋白质氧化反应的研究蛋白质是生命体内不可或缺的重要营养成分之一,对于人体的生长发育和正常代谢具有重要作用。
然而,在食品加工和储存过程中,蛋白质容易发生氧化反应,导致食品质量下降甚至产生有害物质。
因此,研究蛋白质氧化反应对于食品科学的发展具有重要意义。
蛋白质氧化反应是指蛋白质与氧或氧化剂发生反应,产生氧化蛋白质。
这一过程可以通过不同的途径进行,其中最常见的是氧自由基引起的蛋白质氧化。
氧自由基是一类具有高度活性的分子,其包括超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢等。
这些氧自由基能够与蛋白质中的氨基酸残基发生反应,导致蛋白质的氧化。
蛋白质氧化反应不仅与食品的品质密切相关,还与人体的健康有关。
在食品加工和贮存过程中,蛋白质氧化会导致食品蛋白质的功能性改变,例如蛋白质的降解、聚合和交联等。
这些反应会导致食品的口感和营养价值下降,严重时还会产生臭味和有害物质。
此外,蛋白质氧化还与人体健康问题密切相关,例如氧化蛋白质可以激活细胞的抗氧化应答系统,引发氧化应激反应,进而导致炎症、免疫调节失衡以及慢性疾病的发生。
为了减少蛋白质氧化反应对食品品质和人体健康的影响,食品科学家们进行了大量的研究。
他们通过改变食品加工的温度、湿度、氧气含量等条件来降低蛋白质氧化反应的速率。
此外,食品中常常添加一些天然抗氧化剂,例如维生素C、维生素E、多酚类等,以起到抑制蛋白质氧化的作用。
例如,维生素C可以与氧自由基发生反应,起到捕捉氧自由基的作用。
维生素E则可以通过捕捉、传递和稀释自由基等多种方式,发挥抗氧化作用。
此外,多酚类物质具有良好的抗氧化性能,可以通过与氧自由基发生反应,保护蛋白质免受氧化损伤。
除了上述方法外,研究人员还对蛋白质氧化反应的机理进行了深入的研究。
他们发现,不同的氨基酸在蛋白质氧化反应中表现出不同的反应活性。
一些含有硫元素的氨基酸(如半胱氨酸和甲硫氨酸)易受氧自由基氧化;而一些含有芳香环结构的氨基酸(如酪氨酸和酪胺酸)则对氧自由基具有较强的稳定性。
文章蛋白质表达与疾病解读异常异常的蛋白质表达与疾病解读蛋白质是构成生命体的基本组成部分之一,参与了几乎所有生物功能的实施。
正常情况下,蛋白质的合成和降解是相互平衡的,但在某些情况下,这一平衡可能会被打破,导致异常的蛋白质表达。
异常的蛋白质表达已经被证实与多种疾病的发生和发展密切相关,对其进行解读能够帮助我们更好地理解疾病的机制和治疗方法。
本文将讨论异常的蛋白质表达与疾病解读之间的关系。
一. 异常蛋白质表达与疾病1.1 基因突变导致的异常蛋白质表达基因是控制蛋白质合成的关键因素,当基因发生突变时,可能会导致蛋白质合成异常。
例如,某些遗传疾病是由于基因突变导致的,这些突变可能影响了蛋白质合成的速度、数量或质量,导致异常的蛋白质表达。
这些异常蛋白质在机体中的积累可能对细胞功能产生不良影响,最终导致疾病的发生。
1.2 蛋白质异常翻译后修饰导致的异常蛋白质表达蛋白质在合成后通常会经历多种修饰,包括翻译后修饰和后翻译调控等。
如果这些修饰发生异常,就会导致蛋白质表达出现异常。
例如,糖基化是一种常见的翻译后修饰,异常的糖基化会导致蛋白质的功能受损,甚至引发疾病的发生。
因此,对异常蛋白质的翻译后修饰进行解读,可以帮助我们理解疾病的发生机制。
二. 异常蛋白质表达的解读2.1 蛋白质异常表达与疾病的关联性研究通过比较正常组织和异常组织中蛋白质的表达差异,可以发现与疾病相关的异常蛋白质表达的模式。
例如,肿瘤细胞中常常表达特定的肿瘤相关蛋白,这些蛋白质的异常表达在肿瘤的诊断和治疗中具有重要的意义。
因此,对异常蛋白质表达的研究可以帮助我们解读疾病的生物学过程和发展机制。
2.2 蛋白质异常表达与药物研发异常蛋白质的表达模式可以作为疾病治疗的靶点。
通过研究异常蛋白质的表达机制,可以发现新的药物靶点,并进一步研发相应的治疗策略。
例如,一些抗癌药物就是通过抑制肿瘤相关蛋白质的异常表达来发挥治疗作用的。
因此,对异常蛋白质表达进行解读有助于药物的研发和治疗策略的制定。
蛋白质特殊氧化与疾病关系的研究作者:wangyu 科研信息来源:文献资料点击数:135 更新时间:2009-7-3[关键词]:抗氧化剂,活性氮自由基,高血压,动脉粥样硬化,恶性肿瘤,蛋白质健康网讯:氧化应激状态下,机体内强氧化剂与抗氧化剂的平衡遭到破坏,体内过多生成的高活性分子如活性氧自由基(reac- tive oxygen species, ROS)和活性氮自由基(reactive n itrogen species, RNS)会导致蛋白质氧化及组织损伤。
蛋白质不仅是生物体的重要组成部分,而且在生命活动中还担负着多种重要功能,对蛋白质的氧化损伤势必会引发或加重疾病。
研究已经证实,高血压、动脉粥样硬化、衰老、恶性肿瘤、糖尿病、哮喘、白内障等众多疾病与蛋白质的氧化损伤关系紧密, 且某些氧化产物在一定程度上又可以反映疾病的发展及状态。
导致蛋白质氧化损伤的因素除ROS和RNS外,还有紫外线、脂质过氧化物(丙二醛、丙烯醛)、氧化还原酶(黄嘌呤氧化酶、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、P450酶)等。
蛋白质的氧化方式有多种类型,可分为断裂肽键的氧化反应和对侧链修饰的氧化反应。
根据氧化产物的不同又可以把后者分为特殊及普遍的氧化反应。
特殊的氧化反应是氧化应激状态下,机体内强氧化剂与抗氧化剂的平衡遭到破坏,体内过多生成的高活性分子如活性氧自由基(reac- tive oxygen species, ROS)和活性氮自由基(reactive n itrogen species, RNS)会导致蛋白质氧化及组织损伤。
蛋白质不仅是生物体的重要组成部分,而且在生命活动中还担负着多种重要功能,对蛋白质的氧化损伤势必会引发或加重疾病。
研究已经证实,高血压、动脉粥样硬化、衰老、恶性肿瘤、糖尿病、哮喘、白内障等众多疾病与蛋白质的氧化损伤关系紧密, 且某些氧化产物在一定程度上又可以反映疾病的发展及状态。
导致蛋白质氧化损伤的因素除ROS和RNS外,还有紫外线、脂质过氧化物(丙二醛、丙烯醛)、氧化还原酶(黄嘌呤氧化酶、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、P450酶)等。
氧化应激与胶原代谢疾病关系的研究进展丁文娟;洪莉【摘要】正常生理状态下,机体氧化/抗氧化处于动态平衡,当机体活性氧簇(ROS)产生过量时,可引起一系列病理生理变化,引起疾病发生,如心血管、肝和肾疾病等;氧化应激(OS)主要通过转录因子NF-E2相关因子2 (Nrf-2)通路、转化生长因子-β(TGF-β)信号通路、核因子-κB(NF-κB)途径、丝裂素原活化蛋白激酶(MARK)途径、ERK1/2与PI-3K途径和激活蛋白-1(AP-1)途径引起组织器官细胞外基质(ECM)成分如胶原蛋白及相关因子代谢异常表达,导致相关疾病的发生.目前尚无文献报道OS和盆底功能障碍性疾病(PFD)的关联性,本文作者就OS与胶原代谢疾病及其相关机制进行综述,为进一步研究OS与PFD的关系奠定基础.【期刊名称】《吉林大学学报(医学版)》【年(卷),期】2013(039)006【总页数】5页(P1302-1306)【关键词】氧化应激;胶原代谢;盆腔器官脱垂;纤维化【作者】丁文娟;洪莉【作者单位】武汉大学人民医院,湖北武汉430060;武汉大学人民医院,湖北武汉430060【正文语种】中文【中图分类】R363机体进行有氧代谢时,不断地通过酶促反应和非酶促反应产生活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)。
正常情况下,机体氧化和抗氧化处于动态平衡,当遭受体内外各种有害刺激或体内抗氧化系统防御功能减弱时,均可导致ROS产生过多,引起氧化和抗氧化失衡,造成组织器官损伤和疾病的发生。
盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)是由于盆底支持组织松弛或损伤,引起盆腔脏器下垂,主要表现为阴道前、后壁膨出,阴道穹窿脱垂或子宫脱出,是中老年女性常见病。
常合并压力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI),与POP统称为盆底功能障碍性疾病(pelvic floor dysfunction,PFD)。
蛋白质表达异常与感染性疾病的关系研究进展感染性疾病是指由病原体(如细菌、病毒、真菌等)感染引起的疾病。
这些病原体进入宿主体内后,会通过与宿主细胞相互作用,引发一系列的生物学反应。
其中,蛋白质的表达异常在感染性疾病的发展中起着重要的作用。
本文将就蛋白质表达异常与感染性疾病的关系进行研究进展的综述。
一、蛋白质表达异常及其机制蛋白质是生物体内最基本的分子组成单位,它在调控细胞的生命活动中起着重要的作用。
蛋白质的合成与降解是一个动态平衡的过程,当该平衡被打破时,就会出现蛋白质表达异常的情况。
蛋白质表达异常通常表现为蛋白质的过度表达或欠表达,以及异常的翻译后修饰。
在感染性疾病中,病原体进入宿主细胞后,会操纵宿主细胞的蛋白质合成机制,使得一些关键的蛋白质表达受到调控。
例如,某些病原体通过干扰宿主细胞的核糖体合成机制,使得宿主细胞合成的蛋白质数量减少,从而削弱宿主免疫反应。
另外一些病原体则通过激活宿主细胞的信号转导通路,促进宿主细胞大量合成某些蛋白质,以达到其侵袭宿主细胞的目的。
二、蛋白质表达异常与感染性疾病的关系蛋白质表达异常与感染性疾病之间存在着密切的关系。
一方面,感染性疾病会直接或间接地导致宿主细胞中蛋白质的表达异常。
许多临床研究发现,感染性疾病患者血清中特定蛋白质的含量会发生明显变化,这些变化反映了感染过程中宿主免疫系统的应答和病理变化。
另一方面,蛋白质表达异常也可以作为感染性疾病的潜在标志物。
许多研究发现,在感染性疾病的早期阶段,患者体内存在一些特定的蛋白质表达异常,这些蛋白质能够提前预测感染的风险和发展趋势。
因此,对蛋白质表达异常的研究不仅可以帮助我们理解感染过程中的分子机制,还可以为感染性疾病的早期诊断和治疗提供重要的依据。
三、蛋白质表达异常研究方法的进展随着生物技术的不断发展,研究人员对蛋白质表达异常进行的研究方法也不断更新。
目前常用的研究方法主要包括蛋白质组学、质谱分析和基因组学等。
蛋白质组学是研究个体或群体蛋白质表达水平的方法。
讲座与综述蛋白质特殊氧化与疾病关系的研究进展陈刚领1,刘 俊1,卞 卡1,2,3(1.上海中医药大学穆拉德中药现代化研究中心,上海 201203;2.上海高校一氧化氮与炎症医学研究院,上海 201203;3.美国德克萨斯大学休斯顿医学院综合生物及药理学系,德克萨斯大学分子医学研究所,休斯顿TX 77030)收稿日期:2008-11-08,修回日期:2009-02-16基金项目:国家科技部十一五支撑计划(No 2006BA I B 08 03);上海市教委高校一氧化氮与炎症医学E 研究院计划(E 04010);上海中医药大学科研资助项目;上海市科委国际技术转移专项(N o 08430711300);上海市科委中药现代化专项(No 08DZ1972104)作者简介:陈刚领(1980-),男,博士生,研究方向:分子药理学,Te:l021 ********,E m ai:l chengangling @126.co m;卞 卡(1958-),男,教授,博士生导师,研究方向:心脑血管药理学与炎症医学,通讯作者,Te:l 021 ********,E m ai :l ka .b i an @u t h .t m c .edu .中国图书分类号:R 05;R 341;R 341 7;R 349 1;R 977 6文献标识码:A 文章编号:1001-1978(2009)05-0561-05摘要:由于蛋白质氨基酸组成及氧化因素的多样性,导致蛋白质多样性氧化产物的生成,如酪氨酸氧化成3 硝基酪氨酸或3 氯酪氨酸,蛋氨酸氧化生成亚砜等。
蛋白质特殊氧化产物的生成及水平的增高,在一定程度上反映并影响着疾病的发生与发展状态。
深入研究蛋白质特殊氧化与疾病的关系,有望为相关疾病的预防和治疗提供有效的科研依据。
关键词:蛋白质;氧化;硝基化;硝基酪氨酸;氯酪氨酸 氧化应激状态下,机体内强氧化剂与抗氧化剂的平衡遭到破坏,体内过多生成的高活性分子如活性氧自由基(reac ti ve oxygen spec i es ,ROS )和活性氮自由基(reac ti ve n itrog en spec i es ,RN S)会导致蛋白质氧化及组织损伤。
蛋白质不仅是生物体的重要组成部分,而且在生命活动中还担负着多种重要功能,对蛋白质的氧化损伤势必会引发或加重疾病。
研究已经证实,高血压、动脉粥样硬化、衰老、恶性肿瘤、糖尿病、哮喘、白内障等众多疾病与蛋白质的氧化损伤关系紧密,且某些氧化产物在一定程度上又可以反映疾病的发展及状态。
导致蛋白质氧化损伤的因素除RO S 和RN S 外,还有紫外线、脂质过氧化物(丙二醛、丙烯醛)、氧化还原酶(黄嘌呤氧化酶、髓过氧化物酶(m yeloperox i dase ,M PO )、P450酶)等。
蛋白质的氧化方式有多种类型,可分为断裂肽键的氧化反应和对侧链修饰的氧化反应。
根据氧化产物的不同又可以把后者分为特殊及普遍的氧化反应。
特殊的氧化反应是指由于氨基酸残基的多样性会导致氧化产物的多样性,例如:酪氨酸氧化生成3 硝基酪氨酸(3 nitro t y ros i ne ,3 NT )或3 氯酪氨酸(3 ch l o ro t y ros i ne ,3 C l Ty r),蛋氨酸生成亚砜,色氨酸氧化生成N 甲酰基犬尿氨酸或犬尿氨酸等;普遍的氧化反应生成羰基(F ig 1)[1]。
深入研究蛋白质氧化和疾病的关系,将会为相关疾病的防治提供理论依据。
在此,我们对蛋白质特殊氧化与疾病的关系作一综述,希望能为相关研究提供一些参考。
F i g 1 P rotei n oxi dati on and the for m ati onalm echanis m of 3 NT and 3 C l Tyr1 蛋白质酪氨酸硝基化生成3 NT 与疾病的关系在生物体内,当巨噬细胞、神经细胞、内皮细胞等细胞中一氧化氮自由基(NO )与超氧阴离子(O 2-)同时产生时,二者可迅速反应生成过氧亚硝基离子(ONOO -)。
ONOO -能够直接硝基化蛋白质中的酪氨酸,生成3 NT 。
此外,含血红素蛋白的过氧化物酶(如:M PO 、嗜曙红细胞过氧化物酶)以及亚铁血红素(H eme ),可以直接催化NO 2-和H 2O 2体系,硝基化蛋白质,生成3 NT [2]。
硝基化的酪氨酸因不能被磷酸化而直接影响多条信号转导通路,此外,3 NT 本身也具有细胞毒性。
大量研究证实,3 NT 与多种疾病关系密切。
1.1 蛋白质酪氨酸硝基化与动脉粥样硬化 动脉粥样硬化是以动脉血管壁变硬变厚为特征的多因素性疾病,是心脏病和中风的主要病因。
多项研究指出,动脉粥样硬化发生和发561 中国药理学通报 Chinese Phar maco log ical Bulleti n 2009M ay ;25(5):561~5展过程伴随着3 NT的生成及水平的增高。
众所周知,血管平滑肌细胞的迁移,是包括动脉粥样硬化在内的多种心血管疾病发病机制中新内膜形成的主要过程。
研究证实,游离的3 NT可以通过激活人动脉平滑肌细胞(ao rti c s moo t h m uscle ce l,l A oS M C)的细胞外信号调节酶1和2(ERK1/2)信号通路,以及上调与细胞迁移紧密相关的一些因子(如血小板衍生生长因子受体B基质金属蛋白酶2等)的mRNA及蛋白表达,同时增加RO S的生成,从而促进A oS M C的迁移[3]。
进一步会影响相关疾病的发生与发展。
1.2 蛋白质酪氨酸硝基化与高血压 高血压是一种慢性心血管疾病,常影响机体内的多个组织器官。
研究发现[5],高血压病人颈动脉斑块中存在着酪氨酸的硝基化,且高血压伴有早晨高血压波动病人与无早晨高血压波动的病人相比,前者的颈动脉斑块中含有更多的3 N T。
此外,动物实验研究表明,自发性高血压大鼠(spon taneously hypertensi ve rat, S HR)体内存在着氧化应激[5],在S HR损伤的动脉、小动脉以及梗死的脑组织中,3 NT的水平明显高于魏-凯二氏大鼠(W i star K yo to,W KY)[6,7]。
此外,慢性肾功能衰竭伴有高血压的Sprague D a w l ey(SD)大鼠也有较高的丙二醛(M DA)及组织3 NT水平。
而对于灌注血管紧张素 而诱导产生高血压的大鼠,肾中的锰超氧化物歧化酶(m anganese superox ide d i s mu tase,M nSOD)硝基化后,活性降低约50%,M nSOD 抗氧化活性降低,会加剧肾的氧化应激程度,从而进一步影响疾病的发展进程。
1.3 蛋白质酪氨酸硝基化与神经系统疾病 用电击足底、禁食、冰水游泳、热应激等方法建立的慢性不可预见性应激大鼠模型。
免疫组织化学染色显示,大鼠脑皮质神经细胞各细胞层均能检测到3 NT,特别是锥体层细胞最为明显(对照组没有检测到3 NT)[8]。
用闭塞中脑动脉的方法复制的局灶性脑缺血大鼠模型。
在同侧纹状体和皮层溶胶中检测到3 NT,而经过治疗的大鼠,3 NT生成明显减少。
在神经系统疾病的相关实验研究中,对3 NT的定位和定量,可以部分地反映疾病容易损伤的神经位点,以及病理损伤的严重程度,从而为此类疾病的临床预防和治疗提供相应的理论及科研依据。
1.4 蛋白质酪氨酸硝基化与肿瘤 研究表明,蛋白质酪氨酸硝基化后会引起癌基因的激活及抑癌基因的失活。
如p53蛋白被硝基化后,会失去结合DNA的能力。
另外,在艾滋病相关的卡波济氏肉瘤(A I D S related K aposi s sarcom a, A I D S K S)细胞中,存在着M nSOD酪氨酸的硝基化。
其它研究证实,在肺癌、鳞状上皮细胞癌和腺癌中,蛋白的酪氨酸硝基化程度明显增高。
且肿瘤内部酪氨酸硝基化程度更强,而在无肿瘤的区域几乎检测不到3 NT[9]。
以上研究结果表明,蛋白质硝基化与肿瘤的发生发展过程关系密切。
1.5 蛋白质酪氨酸硝基化与富含亚铁血红素(H e m e)组织及器官的疾病 肌红蛋白(一种血红素蛋白)主要存在于骨骼肌和心脏中,通过对心脏、骨骼肌、脑、肝、肾组织匀浆研究发现[2],当H2O2和NO2-存在时,只在心脏和骨骼肌匀浆中检测到了3 NT。
如果加入外源性的H e m e,就可以使脑、肝、肾中的蛋白硝基化。
进一步的研究证明,过氧化物酶(包括M PO、乳过氧化物酶、甲状腺过氧化物酶等),均含有血红素同源性结构,而血红素含有原卟啉 铁复合物结构。
有研究者指出[10],含铁卟啉的蛋白质可能都是通过四价铁中间态方式,催化NO2-/H2O2生成活性氮,从而导致酪氨酸硝基化。
而且这个反应在生理病理过程中存在的可能性程度要远大于ONOO-引起的蛋白质硝基化。
此种原因导致的蛋白质硝基化,在富含铁卟啉化合物结构的组织中(如心脏、骨骼肌)会更易发生,所以应该重视富含亚铁血红素的组织及器官的相关疾病与蛋白质酪氨酸硝基化的关联性。
1.6 蛋白质酪氨酸硝基化与其它疾病 研究证实,在哮喘病人呼吸道上皮细胞中,存在着酪氨酸的硝基化。
甚至在哮喘病人呼出的气体中,也能够检测到3 NT。
动物实验也证实[11],对于呼吸道致敏的小鼠,在气管上皮细胞中检测到3 NT。
在致敏的肺中也有较高的3 NT水平。
P arasta ti dis 等[12]研究证实,冠心病模型小鼠血浆中硝基化的纤维蛋白素原增加,且 链是最容易被硝基化的位点。
此外,有研究者证实[13],全身脂肪含量与血管内皮细胞蛋白中的3 NT水平呈正比,进一步的提示体内脂肪含量与相关疾病的关联性。
2 蛋白质酪氨酸氧化生成3 Cl Tyr与疾病的关系H2O2在M PO存在的情况下,能够氧化氯化物生成次氯酸(hypoch l o rous ac i d,HC l O);此外,中性粒细胞也可以生成HC l O。
HC l O能够氧化蛋白质中的酪氨酸,生成3 C l T yr。
大量的研究证明,多种疾病的发生发展状态与体内3 C l Ty r 的生成水平关系密切。
2.1 3 C l Tyr与帕金森氏病 (P ark i nson s disease,PD)研究表明,在PD病人,以及用1 甲基 4 苯基 1,2,3,6 四氢吡啶(1 m e t hy l 4 phenyl 1,2,3,6 tetrahydropyridi ne,M PT P)复制的PD动物模型的大脑中,有高水平的3 C l T y r。
同时,黑质致密部和神经终端区域的M PO表达明显增高[14],进一步验证了M PO与3 C l T yr生成的关联性。
2.2 3 C l Tyr与哮喘 研究表明[15],哮喘病人体内的3 C l T yr水平增高。