Ферменты, синтезирующие оксид азота

В 90-е годы XX века биохимикам удалось выделить в чистом виде три изоформы фермента, ответственного за синтез N0 из L-аргинина — так называемые N0-синтазы (NOS). Две изоформы, которые постоянно присутствуют в клетках (так называемые конститутив­ные формы), были получены из эндотелиальных кле­ток сосудов (eNOS) и нервной ткани (nNOS). Третья изоформа, выделенная из активированных макрофа­гов, синтезируется под действием цитокинов и других биологически активных веществ, появляющихся в ор­ганизме при патологиях, требующих вмешательства иммунной системы. Эта изоформа обозначается как индуцибельная NOS (iNOS).

В активном состоянии все изоформы NOS пред­ставляют собой димеры, образованные двумя идентич­ными субъединицами, молекулярные массы которых равны 135 (для eNOS), 160 (для nNOS) и 130 кДа (для iNOS). Суединицы всех изоформ состоят из двух доме­нов: редуктазного (со стороны С-конца) и оксигеназного (со стороны N-конца) (рис. 1).

Редуктазный домен осуществляет перенос электро­нов от восстановительного субстрата — никотинамиддинуклеотидфосфата (NADPH) по цепи переноса эле­ктронов, включающей флавинадениндинуклеотид и флавинаденинмононуклеотид (FAD и FMN), на оксигеназный домен. Оксигеназный домен содержит гемовую группу, вблизи которой связываются молекулы L-аргинина и кислорода. На этом участке фермента происходит окисление L-аргинина с выделением из него молекулы NO. В оксигеназном домене сущест­венную роль играет связывание с ним молекулы (6R)-5,6,7,8-тетрагидро-L-биоптерина (ВН₄). Без ВН₄

Рис. 1. Структура димера NOS. Редуктазный домен включает в себя переносчики электрона флавинаде­ниндинуклеотид (FAD) и флавинаденинмононуклео­тид (FMN), с помощью которых осуществляется пе­ренос электронов от никотинамиддинуклеотидфос-фата (NADPH) на оксигеназный домен. Оксигеназный домен, в котором происходит окисление L-аргинина с выделением из него молекулы NO, содержит гемовую группу. Вблизи этой группы к ферменту присое­диняются молекулы L-аргинина и кислорода, а так­же находится участок связывания молекулы (6R)-5,6,7,8-тетрагидро^-биоптерина (ВН₄), необходи­мой для нормального функционирования фермента

продукция NO полностью прекращается и все изозимы NOS начинают генерировать только супероксидные радикалы (О₂^.-).