RNS syntyy eläimillä alkaen typpioksidin (•NO) ja superoksidin (O2•−) reaktiosta muodostaen peroksinitriittiä (ONOO−):
- •NO (typpioksidi) + O2•− (superoksidi) → onoo – (peroksinitriitti)
Superoksidianioni (O2 -) on reaktiivinen happilaji, joka reagoi nopeasti verisuonistossa olevan typpioksidin (NO) kanssa. Reaktiossa syntyy peroksinitriittiä ja se heikentää NO: n bioaktiivisuutta. Tämä on tärkeää, koska NO on keskeinen välittäjä monissa tärkeissä verisuonten toiminnoissa, mukaan lukien sileän lihasäänen ja verenpaineen säätely, verihiutaleiden aktivointi ja verisuonten solujen signalointi.
Peroksinitriitti itsessään on erittäin reaktiivinen laji, joka voi reagoida suoraan solun erilaisten biologisten kohteiden ja komponenttien, kuten lipidien, tiolien, aminohappojäämien, DNA-emästen ja pienimolekyylisten antioksidanttien kanssa. Nämä reaktiot tapahtuvat kuitenkin suhteellisen hitaasti. Tämä hidas reaktionopeus mahdollistaa sen, että se reagoi selektiivisemmin koko solussa. Peroksinitriitti pääsee jonkin verran solukalvojen yli anionikanavien kautta. Lisäksi peroksinitriitti voi reagoida muiden molekyylien kanssa muodostaen muita RNS-tyyppejä, kuten typpidioksidia (•NO2) ja dityppitrioksidia (n2o3) sekä muuntyyppisiä kemiallisesti reaktiivisia vapaita radikaaleja. Tärkeitä reaktioita, joissa RNS ovat:
- ONOO− + H+ → ONOOH (peroxynitrous acid) → •NO2 (nitrogen dioxide) + •OH (hydroxyl radical)
- ONOO− + CO2 (carbon dioxide) → ONOOCO2− (nitrosoperoxycarbonate)
- ONOOCO2− → •NO2 (nitrogen dioxide) + O=C(O•)O− (carbonate radical)
- •NO + •NO2 ⇌ N2O3 (dinitrogen trioxide)
Biological targetsEdit
Peroxynitrite can react directly with proteins that contain transition metal centers. Siksi se voi muokata proteiineja, kuten hemoglobiinia, myoglobiinia ja sytokromi c: tä hapettamalla rautahemeä sen vastaaviin ferrimuotoihin. Peroksinitriitti voi myös muuttaa proteiinin rakennetta reaktiolla peptidiketjun eri aminohappojen kanssa. Yleisin reaktio aminohappojen kanssa on kysteiinin hapetus. Toinen reaktio on tyrosiinin nitraus; peroksinitriitti ei kuitenkaan reagoi suoraan tyrosiinin kanssa. Tyrosiini reagoi muiden peroksinitriitin tuottamien RNS: ien kanssa. Kaikki nämä reaktiot vaikuttavat proteiinin rakenteeseen ja toimintaan ja voivat siten aiheuttaa muutoksia entsyymien katalyyttisessä aktiivisuudessa, muuttuneessa sytoskeletaalisessa organisaatiossa ja heikentyneessä solusignaalin transduktiossa.