Gibrahn Eizerik AD2009 Orientadora: Profª Cyntia Alencar Fin Óxido Nítrico e cGMP Gibrahn Eizerik AD2009 Orientadora: Profª Cyntia Alencar Fin

Características do Óxido Nítrico Produto natural do metabolismo celular; Radical livre gasoso; Importante mensageiro em muitos processos de transdução de sinal; Meia-vida de poucos segundos in vivo; Alto coeficiente de difusão nas membranas celulares. Na verdade chama-se monóxido de nitrogênio. Parcialmente solúvel em água. Meia-vida de 1 a 5 segundos em solução aquosa, com dissociação em nitratos e nitritos. www.downstate.edu/jaz/pages/Nitric...

Síntese de Óxido Nítrico Realizada via duas reações monooxigenase a partir da L-arginina até L-citrulina. Tem como intermediário da reação N-w-hidroxi-L-arginina. Para cada mol de No sintetizado, são consumidos 2 mols de O2 e 1.5 mol de NADPH. www.bmb.leeds.ac.uk/ illingworth/bioc1010/

Fluxo de elétrons NADPH + H+ FMN+ FAD+ NADP+ FADH2 FMNH2 Heme-Fe+2 O2 O NO é produzido a partir da oxidação de 5 elétrons do N guanidino da L-arginina. Heme-Fe+3 OH- + H+ H2O * Os reagentes e produtos não estão em proporções estequiométricas.

Óxido Nítrico Sintase Enzima Homodimérica (125 a 160 kDa) Domínio Redutase Domínio Oxidase HEME L-arginina BH4 NADPH FLAVINAS CaM A enzima existe como homodímeros, sendo que cada monômero é composto por um domínio redutase (homólogo ao NADPH:450 redutase) e um domínio oxidase (classe de proteínas heme-tiol). Ligando os dois domínios existe uma molécula de calmodulina, que regula o fluxo de elétrons entre os domínios. O papel da BH4 ainda não está totalmente esclarecido.

Fluxo de elétrons www.biochemj.org/bj/ 357/0593/bj3570593a01.jpg

NOS e citocromo P450 - Domínio Redutase - NH3+ COO- NOS NH3+ COO- P450 FMN FAD NADPH

Isoformas da Óxido Nítrico Sintase NEURONAL ENDOTELIAL INDUZIDA Expressão Constitutiva Induzível Regulação da Atividade Enzimática Cálcio-Calmodulina Transcrição Síntese Baixa, Intermitente Alta, Contínua

Óxido Nítrico Sintase Neuronal (nNOS, bNOS, Tipo I) Associada, na forma fosforilada, à proteína de densidade pós-sináptica (PSD-95), na membrana celular; O complexo Ca-CaM, junto com a BH4, liga-se à enzima e estimula sua translocação para o citoplasma; A defosforilação mediada pela calcineurina ativa a enzima; Ocorre inativação da enzima pela fosforilação mediada pela PKA ou PKC. Solúvel e encontrada ativa no citosol. Possui um domínio N terminal extra (domínio DHR), com similiridade às sintrofinas, proteínas ligantes de distrofinas, que medeiam a ancoragem ao citoplasma no músculo esquelético.

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Óxido Nítrico Sintase Endotelial (eNOS, cNOS, tipo III) Enzima constitutiva do endotélio e outros tipos celulares; Associada à uma molécula de caveolina na membrana celular, ligada a receptores para sinalizadores; A localização celular é garantida pela união aos ácidos palmítico e mirístico; A fosforilação pela PKA desloca a enzima para o citosol e a inativa. Encontrada em endotélios vasculares tanto de artérias como de veias. A acetilcolina ativa a PLC, que catalisa a conversão de fosfatidilinositol-4,5-difosfato em inositol-1,4,5-difosfato e diacilglicerol. O aumento de cálcio intracelular induxido pelo IP3 se liga à calmodulina e ativa a NOS.

Substâncias que Estimulam a Produção e Secreção de NO BRADICININA ACETILCOLINA SEROTONINA Receptores para acetilcolina, bradicinina, histamina e serotonina. HISTAMINA

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Óxido Nítrico Sintase Induzível (iNOS, macNOS, Tipo II) Ativa após exposição contínua a certas citocinas, como o interferon-g (IFN-g); O sinal para o receptor IFN-g promove a dimerização de proteínas JAK; Ocorre dimerização e autofosforilação de proteínas STAT, que se deslocam para o núcleo; A síntese de IRF-1 promove a expressão do gene responsável pela produção da iNOS.

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Funções do Óxido Nítrico Mensageiro em processos de transdução de sinal; Vasodilatação/Regulação da TA; Inibe a ativação, adesão e agregação plaquetária; NT no cérebro e SNA periférico; Combate primitivo a infecções; Ação na formação da memória; Atua na ereção peniana.

Funções do Óxido Nítrico www.pitt.edu/ ~gilbertw/no1.html

cGMP Segundo mensageiro no coração e em vasos sangüíneos; Alteração no transporte de íons e retenção de água nos rins e intestino; Sinalização de relaxamento no músculo cardíaco; Mensageiro da excitação da visão; Ação sobre formação e consolidação da memória.

Síntese de cGMP www.cchem.berkeley.edu/.../ research/sgc/sgc.html

Receptores tipo Guanilato Ciclase Existem duas conformações para os receptores tipo guanilato ciclase: uma de superfície de membrana e outra intracelular.

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Ação do Óxido Nítrico no Músculo Liso A PKG promove a defosforilação de filamentos de miosina, impedindo o mecanismo de contração muscular. VASODILATAÇÃO E CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL www.zoology.ubc.ca/.../ skeletal_muscle.html

Óxido Nítrico e Agregação Plaquetária O NO combina-se com o radical superóxido (O2-), que age sobre as plaquetas levando à aterosclerose. REDUÇÃO NA AGREGAÇÃO PLAQUETÁRIA E NA FORMAÇÃO DE TROMBOS homepage.mac.com/kostudios/Pages/plateletagg.html

Óxido Nítrico como Neurotransmissor O NO é produzido pela célula pós-sináptica, e pode se difundir até neurônios e células gliais vizinhas até uma distância de 100mm. Envolvimento com a formação e consolidação da memória. web.sfn.org/.../nitric. oxide.illus.large.jpg

Óxido Nítrico como Bactericida O ONOO- promove peroxidação dos lipídios de membrana de agentes invasores, o que altera a permeabilidade das membranas celulares e leva à morte celular. CHOQUE ENDOTÓXICO www.el-bulbo.com/ ilustracion/bacteria.jpg

Óxido Nítrico e Ereção Peniana NO GC PDE-5 GTP cGMP GMP cálcio Intracelular SILDENAFIL relaxamento da musculatura lisa do corpo cavernoso EREÇÃO PENIANA

Bibliografia e Sites Consultados Reference Interval for Human Plasma Nitric Oxide End Products – Clinical Biochemistry, volume 31. n°6. pp 513-515, 1998 http://metallo.scripps.edu/PROMISE/NOS.html http://ase.tufts.edu/biology/Firefly www.sigmaaldrich.com www.aw.com/mathews/ch21/c21fno.htm Devlin, T.M. Manual de Bioquímica com correlações clínicas. São Paulo, Editora Edgard Blücher Ltda,2004

Bibliografia e Sites Consultados Lehninger, A.; Nelson, D.L. e Cox, M.M. Princípios de Bioquímica. São Paulo: Sarvier, 1995. Lehninger, A.; Nelson, D.L. e Cox, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. Nova Iorque: Worth Publishers, 2003. Marks, D.B.; Marks, A.D.; Smith, C.M. Basic Medical Biochemistry, a Clinical Approach. Baltimore, Williams & Wilkins, 1996. Guyton, A.C.; Hall, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997. Fin, C.A. Papel dos Mensageiros Sinápticos (PAF, CO e NO) nos Processos de Memória. Porto Alegre: 1997.

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ÓXIDO NITRICOLOR