Enzymaktivitätsmessung für Stickstoffmonoxid-Synthase (NADPH)

Creative Enzymes ist ein biotechnologisches Unternehmen, das sich auf Enzymaktivitätsassays spezialisiert hat. Wir arbeiten mit unseren vielfältigen und einzigartigen Kunden zusammen, um sie bei ihren Bedürfnissen zur Prozessoptimierung zu unterstützen. Treu der Tradition unseres Unternehmens glauben wir fest daran, dass die Qualität unserer Arbeit und unserer Produkte die Grundlage unseres unternehmerischen Erfolgs ist. Hier ist Creative Enzymes stolz darauf, präzise katalytische Assays für eine Vielzahl von Enzymen anzubieten, einschließlich der Stickstoffmonoxid-Synthase (NADPH).

Stickstoffmonoxid-Synthasen (NADPH) (EC 1.14.13.39, L-Arginin, NADPH: Sauerstoff-Oxidoreduktase (stickstoffmonoxid-bildend); NOS) sind hochregulierte Proteine, die die zweistufige Oxidation von L-Arginin zu Stickstoffmonoxid (NO) und Citrullin über das stabile Zwischenprodukt nomega-Hydroxy-L-Arginin katalysieren. Im ersten Schritt hydroxylisiert NOS L-Arginin zu nomega-Hydroxy-L-Arginin. Im zweiten Schritt oxidiert NOS nomega-Hydroxy-L-Arginin zu L-Citrullin und NO. Diese Kaskadenreaktion wird durch den zwei-Elektronenspender NADPH im Reduktase-Domäne zum Elektronenakzeptor Häm in der Oxygenase-Domäne über FAD und FMN mit einer Reihe von Protonentransfers im Prozess initiiert. NOS ist in verschiedenen Organismen zu finden, wie Säugetieren, Pflanzen und Bakterien. Bei Säugetieren hat NOS drei verschiedene Isoformen: 1) die induzierbare NOS (iNOS), die das Immunsystem aktiviert, um Krankheitserreger und Mikroorganismen zu zerstören; 2) die endotheliale NOS (eNOS), die die Entspannung der glatten Muskulatur reguliert, was zu einem Rückgang des Blutdrucks führt; 3) die neuronale NOS (nNOS), die die Freisetzung von Neurotransmittern reguliert und mit der neuronalen Kommunikation in Verbindung steht. Alle Isoformen der Säugetier-NOS sind nur als Homodimere aktiv. Jedes Monomer besteht aus einer C-terminalen Reduktase-Domäne, die die Bindungsstellen für NADPH, FAD und FMN beherbergt, und einer N-terminalen Oxygenase-Domäne, die die Bindungsstellen für nicht-katalytisches Zink (Zn²⁺), katalytisches Häm, den essentiellen Cofaktor H4B (Tetrahydrobiopterin) und das Substrat L-Arginin enthält.

Abbildung 1: Struktur und katalytische Mechanismen der funktionalen NOS. (A) NOS-Monomere sind in der Lage, Elektronen von NADPH auf FAD und FMN zu übertragen. (B) In Anwesenheit von Häm kann NOS ein funktionales Dimer bilden.
Referenz: Förstermann, Ulrich et al. European Heart Journal. 2012, 33(7):829-837.

NO ist ein essentieller sekundärer Botenstoff bei Säugetieren, der an einer Vielzahl biologischer Prozesse beteiligt ist, wie Vasodilatation, Entspannung der glatten Muskulatur, Neurotransmission und Immunantwort. Die Biosynthese von NO muss streng reguliert werden, da unkontrollierte NO-Produktion mit verschiedenen pathologischen Zuständen, wie neurodegenerativen Erkrankungen, Arthritis, septischem Schock und Atherosklerose, in Verbindung gebracht wird. Daher dient NOS als wichtiges Ziel für Medikamente zur Behandlung verschiedener Störungen. Detailliertere Kenntnisse über NOS sollten gewonnen werden, um die nachfolgende Forschung zu diesem Enzym in der medizinischen und pharmazeutischen Industrie zu erleichtern. Obwohl einige Forschungen durchgeführt wurden, um die molekularen Grundlagen seiner Katalyseaktivität zu erkunden, bleibt der genaue Mechanismus der vollständigen NOS-Katalyse unklar. Creative Enzymes hat geeignete Aktivitätsassays für das Enzym entwickelt, basierend auf einem tiefen Verständnis seiner Struktur und Eigenschaften mit jahrelangen Tests und Erkundungen. Creative Enzymes ist das führende Unternehmen im Bereich der Enzymaktivitätsassays, und der höchste Standard für die Qualität unserer Produkte ist das Fundament unseres globalen Erfolgs und die Basis für unser bestes Kundenerlebnis.

Abbildung 2: Die Kristallstruktur der menschlichen induzierbaren Stickstoffmonoxid-Synthase.
PDB: 1NSI