RNS produceras hos djur som börjar med reaktionen av kväveoxid (•NO) med superoxid (O2− -) för att bilda peroxynitrit (ONOO−):
- •NO (kväveoxid) + O2•− (superoxid))
Superoxidanjon (O2 -) är en reaktiv syreart som reagerar snabbt med kväveoxid (NO) i vaskulaturen. Reaktionen producerar peroxynitrit och utarmar bioaktiviteten hos NO. Detta är viktigt eftersom NO är en nyckelmediator i många viktiga vaskulära funktioner inklusive reglering av glatt muskelton och blodtryck, trombocytaktivering och vaskulär cellsignalering.
Peroxynitrit i sig är en mycket reaktiv art som direkt kan reagera med olika biologiska mål och komponenter i cellen inklusive lipider, tioler, aminosyrarester, DNA-baser och antioxidanter med låg molekylvikt. Dessa reaktioner sker emellertid i relativt långsam takt. Denna långsamma reaktionshastighet gör det möjligt att reagera mer selektivt i hela cellen. Peroxynitrit kan komma över cellmembran i viss utsträckning genom anjonkanaler. Dessutom kan peroxynitrit reagera med andra molekyler för att bilda ytterligare typer av RNS inklusive kvävedioxid (•NO2) och dinitrogentrioxid (N2O3) såväl som andra typer av kemiskt reaktiva fria radikaler. Viktiga reaktioner som involverar RNS inkluderar:
- 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. Därför kan den modifiera proteiner såsom hemoglobin, myoglobin och cytokrom c genom att oxidera järnhem i dess motsvarande järnformer. Peroxynitrit kan också kunna ändra proteinstruktur genom reaktionen med olika aminosyror i peptidkedjan. Den vanligaste reaktionen med aminosyror är cysteinoxidation. En annan reaktion är tyrosinnitrering; emellertid reagerar peroxynitrit inte direkt med tyrosin. Tyrosin reagerar med andra RNS som produceras av peroxynitrit. Alla dessa reaktioner påverkar proteinstruktur och funktion och har därmed potential att orsaka förändringar i enzymernas katalytiska aktivitet, förändrad cytoskeletal organisation och nedsatt cellsignaltransduktion.