Оксидативный стресс
Свободные радикалы возникают не только в процессе нормального кислородного метаболизма и воспалительных процессов, но также в результате воздействия ионизирующего излучения, сигаретного дыма или чрезмерного потребления алкоголя. Свободные радикалы в клетке взаимодействуют с ключевыми органическими субстратами - липидами, ДНК, белками. Действие защитных агентов и механизмов направлено на минимизацию окислительных повреждении. Эта антиоксидантная система состоит из (1) малых молекул таких, как витамин C и E, глутатиона, каротинов и коэнзима Q, а также (2) ферментативных антиоксидантов, которые производят детоксикацию радикалов или восстановление окисленных молекул. В старых клетках и организмах и в определенных патологических условиях - как эмфизема курильщиков, ревматоидный артрит, болезни Альцгеймера и Паркинсона - накопление окисления биомолекул свидетельствует о нарушенном балансе в оксидативном ответе на стресс.
Супероксиддимутаза (SOD) - вместе с каталазой - центральные антиоксидантные ферменты по детоксикации O2• радикалов. Эти ферменты значительно уменьшают количество свободных радикалов в клетке и минимизируют оксидативный ущерб. Металл-содержащие супероксиддимутазы расположены в митохондриях - основном источнике O2• в клетке. Снижение активности SOD может способствовать старению в клетках, а мутации в Cu/Zn-SOD связаны с нейродегенеративными заболеваниями.
Боковая серосодержащая группа метионина исключительно чувствительна к окислению, что может повлечь инактивацию и деградацию пострадавших белков. Метионинсульфоксид редуктазы (MSR) A и B восстанавливают два стереоизомера сульфоксида метионина (MetO), MetSO и MetRO, соответственно, в тиреодоксин-зависимым способом. Таким образом, они восстанавливают окисленные белки. Окисление метионина на поверхности белка необязательно приводит к инактивации, как показано на Глутамин-синтетазе E. coli, циклическое окисление с последующим восстановлением MSR также может способствовать инактивации свободных радикалов.
MSRA и MSRB ферменты от Jena Bioscience являются полезными инструментами для исследований оксидативного стресса. Кроме того, MSR могут быть использованы для восстановления метионин-содержащих пептидов и белков, окисленных в процессе синтеза или очистки, вместе с DTT (дитиотреитолом) эффективно заменяет тиреодоксиновую систему.