S-Nitrosylation (original) (raw)
In biochemistry, S-Nitrosylation is the covalent attachment of a nitric oxide group (−NO) to a cysteine thiol within a protein to form an S-nitrosothiol (SNO). S-nitrosylation has diverse regulatory roles in bacteria, yeast and plants and in all mammalian cells. It thus operates as a fundamental mechanism for cellular signaling across phylogeny and accounts for the large part of NO bioactivity.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | In biochemistry, S-Nitrosylation is the covalent attachment of a nitric oxide group (−NO) to a cysteine thiol within a protein to form an S-nitrosothiol (SNO). S-nitrosylation has diverse regulatory roles in bacteria, yeast and plants and in all mammalian cells. It thus operates as a fundamental mechanism for cellular signaling across phylogeny and accounts for the large part of NO bioactivity. S-nitrosylation is precisely targeted, reversible, spatiotemporally restricted and necessary for a wide range of cellular responses, including the prototypic example of red blood cell mediated autoregulation of blood flow that is essential for vertebrate life. Although originally thought to involve multiple chemical routes in vivo, accumulating evidence suggests that S-nitrosylation depends on enzymatic activity, entailing three classes of enzymes (S-nitrosylases) that operate in concert to conjugate NO to proteins, drawing analogy to ubiquitinylation. S-Nitrosylation was first described by Stamler et al. and proposed as a general mechanism for control of protein function, including examples of both active and allosteric regulation of proteins by endogenous and exogenous sources of NO. The redox-based chemical mechanisms for S-nitrosylation in biological systems were also described concomitantly. Important examples of proteins whose activities were subsequently shown to be regulated by S-nitrosylation include the NMDA-type glutamate receptor in the brain. Aberrant S-nitrosylation following stimulation of the NMDA receptor would come to serve as a prototypic example of the involvement of S-nitrosylation in disease. S-nitrosylation similarly contributes to physiology and dysfunction of cardiac, airway and skeletal muscle and the immune system, reflecting wide-ranging functions in cells and tissues. It is estimated that ~70% of the proteome is subject to S-nitrosylation and the majority of those sites are conserved. S-Nitrosylation is thus established as ubiquitous in biology, having been demonstrated to occur in all phylogenetic kingdoms and has been described as the prototypic redox-based signalling mechanism, hypothesized to have evolved on primordial Earth. The reverse of S-nitrosylation is denitrosylation, principally an enzymically controlled process. Multiple enzymes have been described to date, which fall into two main classes mediating denitrosylation of protein and low molecular weight SNOs, respectively. S-Nitrosoglutathione reductase (GSNOR) is exemplary of the low molecular weight class; it accelerates the decomposition of S-nitrosoglutathione (GSNO) and of SNO-proteins in equilibrium with GSNO. The enzyme is highly conserved from bacteria to humans. Thioredoxin (Trx)-related proteins, including Trx1 and 2 in mammals, catalyze the direct denitrosylation of S-nitrosoproteins (in addition to their role in transnitrosylation). Aberrant S-nitrosylation (and denitrosylation) has been implicated in multiple diseases including heart disease, cancer and asthma as well as neurological disorders, including stroke, chronic degenerative diseases (e.g., Parkinson's and Alzheimer's disease) and Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS). (en) S-nitrozylacja – modyfikacja potranslacyjna białek polegającą na kowalencyjnym przyłączeniu tlenku azotu (-NO) do grupy tiolowej w cysteinie, w efekcie powstanie SNO-białka. S-nitrozylacja wpływa na szeroki zakres parametrów funkcjonalnych białek, takich jak aktywność enzymatyczna, stabilność białka czy oddziaływania między białkami. Działa jako jeden z podstawowych mechanizmów sygnalizacji komórkowej i jest odpowiedzialna za znaczną część bioaktywności NO w organizmach. S-nitrozylacja jest precyzyjnie ukierunkowana, odwracalna, ograniczona czasowo i konieczna dla szerokiego zakresu odpowiedzi komórkowych. Zgromadzone dowody sugerują, że S-nitrozylacja jest zależna od aktywności enzymatycznej, w którą zaangażowane są syntazy tlenku azotu (NOS). Pozwalają one na sprzężenie NO z białkami. Ważnym przykładem białka, którego aktywność jest regulowana przez S-nitrozylację, jest receptor glutaminianowy typu NMDA w mózgu. S-nitrozylacja bierze również udział w funkcjonowaniu mięśnia sercowego, dróg oddechowych i mięśni szkieletowych oraz układu odpornościowego. Szacuje się, że ~70% proteomu ulega S-nitrozylacji i w większości są to sekwencje konserwatywne. Wykazano, że S-nitrozylacja występuje we wszystkich królestwach filogenetycznych i jest opisywana jako prototypowy mechanizm sygnalizacyjny oparty na reakcjach redoks. Teoretycznie możliwa jest S-nitrozylacja każdej wolnej grupy tiolowej, jednak w praktyce NO reaguje przede wszystkim z najbardziej podatnymi na tę modyfikację grupami tiolowymi. Na prawdopodobieństwo S-nitrozylacji wpływa między innymi bliskość NOS (bezpośredniego źródła NO). W warunkach fizjologicznych, gdy poziom tlenku azotu w organizmie jest niski, S-nitrozylacja wspiera prawidłowe funkcjonowanie organizmu, w tym funkcje neuronów. Podwyższony poziom NO może prowadzić do S-nitrozylacji cystein, które w prawidłowych warunkach nie ulegają tej modyfikacji. Prowadzi to do chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona oraz stwardnienia zanikowego bocznego. (pl) |
| dbo:wikiPageID | 31710978 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 9170 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1112630574 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Biochemistry dbr:Biological_functions_of_nitric_oxide dbr:Allosteric_regulation dbr:Vertebrate dbr:Bacteria dbr:Cell_(biology) dbc:Protein_biosynthesis dbc:Protein_structure dbr:Cysteine dbr:Nitric_oxide dbr:Cell_signaling dbr:Enzymatic dbr:Protein dbr:Red_blood_cell dbr:Redox dbc:Chemical_reactions dbr:Kingdom_(biology) dbr:Yeast dbr:Phylogeny dbr:S-Nitrosothiol dbr:Ubiquitinylation |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Chem2 dbt:Reflist dbt:Short_description |
| dct:subject | dbc:Protein_biosynthesis dbc:Protein_structure dbc:Chemical_reactions |
| rdfs:comment | In biochemistry, S-Nitrosylation is the covalent attachment of a nitric oxide group (−NO) to a cysteine thiol within a protein to form an S-nitrosothiol (SNO). S-nitrosylation has diverse regulatory roles in bacteria, yeast and plants and in all mammalian cells. It thus operates as a fundamental mechanism for cellular signaling across phylogeny and accounts for the large part of NO bioactivity. (en) S-nitrozylacja – modyfikacja potranslacyjna białek polegającą na kowalencyjnym przyłączeniu tlenku azotu (-NO) do grupy tiolowej w cysteinie, w efekcie powstanie SNO-białka. S-nitrozylacja wpływa na szeroki zakres parametrów funkcjonalnych białek, takich jak aktywność enzymatyczna, stabilność białka czy oddziaływania między białkami. Działa jako jeden z podstawowych mechanizmów sygnalizacji komórkowej i jest odpowiedzialna za znaczną część bioaktywności NO w organizmach. (pl) |
| rdfs:label | S-nitrozylacja (pl) S-Nitrosylation (en) |
| owl:sameAs | freebase:S-Nitrosylation freebase:S-Nitrosylation wikidata:S-Nitrosylation dbpedia-pl:S-Nitrosylation dbpedia-sr:S-Nitrosylation https://global.dbpedia.org/id/211Zw |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:S-Nitrosylation?oldid=1112630574&ns=0 |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:S-Nitrosylation |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:S-nitrosylation |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:O-GlcNAc dbr:Protein_S100-A1 dbr:Zinc_finger_protein_226 dbr:S-nitrosylation |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:S-Nitrosylation |