RNS są wytwarzane u zwierząt, począwszy od reakcji tlenku azotu (•NO) z ponadtlenkiem (O2•−) w celu utworzenia peroksynitrytu (ONOO−):
- •NO (tlenek azotu) + O2 * − (ponadtlenek) → onoo – (peroksynitryt)
Anion Ponadtlenkowy (O2−) jest reaktywnym tlenem, który szybko reaguje z tlenkiem azotu (NO) w naczyniach krwionośnych. W wyniku reakcji powstaje peroksynitryn i zmniejsza się bioaktywność NO. Jest to ważne, ponieważ NO jest kluczowym mediatorem w wielu ważnych funkcjach naczyniowych, w tym regulacji napięcia mięśni gładkich i ciśnienia krwi, aktywacji płytek krwi i sygnalizacji komórek naczyniowych.
Sam Peroksynitryt jest wysoce reaktywnym gatunkiem, który może bezpośrednio reagować z różnymi biologicznymi celami i składnikami komórki, w tym lipidami, tiolami, resztami aminokwasowymi, zasadami DNA i przeciwutleniaczami o niskiej masie cząsteczkowej. Reakcje te zachodzą jednak stosunkowo wolno. Ta powolna szybkość reakcji pozwala mu reagować bardziej selektywnie w całej komórce. Peroksynitryt jest w stanie przedostać się przez błony komórkowe do pewnego stopnia przez kanały anionowe. Dodatkowo peroksynitryt może reagować z innymi cząsteczkami, tworząc dodatkowe rodzaje RNS, w tym dwutlenek azotu (•NO2) i trójtlenek dinitrogenu (N2O3), a także inne rodzaje chemicznie reaktywnych wolnych rodników. Do ważnych reakcji z udziałem RNS należą:
- 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. Dlatego może modyfikować białka, takie jak hemoglobina, mioglobina i cytochrom c, utleniając hem żelazowy do odpowiednich postaci żelazowych. Peroksynitryt może również być w stanie zmienić strukturę białka poprzez reakcję z różnymi aminokwasami w łańcuchu peptydowym. Najczęstszą reakcją z aminokwasami jest utlenianie cysteiny. Inną reakcją jest nitracja tyrozyny, jednak peroksynitryt nie reaguje bezpośrednio z tyrozyną. Tyrozyna reaguje z innymi RNS, które są wytwarzane przez peroksynitryt. Wszystkie te reakcje wpływają na strukturę i funkcję białka, a zatem mogą powodować zmiany w aktywności katalitycznej enzymów, zmienioną organizację cytoszkieletu i upośledzoną transdukcję sygnału komórkowego.