S -nitrosotiol

En química orgánica , los S -nitrosotioles , también conocidos como tionitritos , son compuestos orgánicos o grupos funcionales que contienen un grupo nitroso unido al átomo de azufre de un tiol . ^{[ 1 ]} Los S -nitrosotioles tienen la fórmula general R−S−N=O , donde R denota un grupo orgánico.

Los S -nitrosotioles han recibido mucha atención en bioquímica porque actúan como donantes tanto del ion nitrosonio NO ⁺ como de óxido nítrico y, por lo tanto, explican mejor la química de la señalización basada en NO en los sistemas vivos, especialmente en relación con la vasodilatación . ^{[ 2 ]} Los glóbulos rojos , por ejemplo, transportan una reserva esencial de S -nitrosohemoglobina y liberan S -nitrosotioles al torrente sanguíneo en condiciones de bajo oxígeno, lo que provoca la dilatación de los vasos sanguíneos. ^{[ 3 ]}

Originalmente sugeridos por Ignarro como intermediarios en la acción de los nitratos orgánicos, los S -nitrosotioles endógenos fueron descubiertos por Stamler y sus colegas ( S -nitrosoalbúmina en plasma y S -nitrosoglutatión en el líquido de revestimiento de las vías respiratorias) y se demostró que representan una fuente principal de bioactividad de NO in vivo . Más recientemente, los S -nitrosotioles se han implicado como mediadores primarios de la S- nitrosilación de proteínas , la modificación oxidativa del tiol de la cisteína que proporciona una regulación ubicua de la función proteica.

Los S -nitrosotioles están compuestos por moléculas pequeñas, péptidos y proteínas. La adición de un grupo nitroso a un átomo de azufre de un residuo de aminoácido de una proteína se conoce como S -nitrosilación o S - nitrosación . Este es un proceso reversible y una forma importante de modificación postraduccional de proteínas. ^{[ 4 ]}

Las proteínas S -nitrosiladas (proteínas SNO) transmiten la bioactividad del óxido nítrico (NO) y regulan la función proteica mediante mecanismos enzimáticos análogos a la fosforilación y la ubiquitinación: los donantes de SNO se dirigen a motivos de aminoácidos específicos; la modificación postraduccional produce cambios en la actividad proteica, las interacciones proteicas o la localización subcelular de las proteínas diana; todas las clases principales de proteínas pueden sufrir S- nitrosilación, mediada por enzimas que añaden (nitrosilasas) y eliminan (denitrosilasas) SNO de las proteínas, respectivamente. En consecuencia, la actividad de la óxido nítrico sintasa (NOS) no conduce directamente a la formación de SNO, sino que requiere una clase adicional de enzimas (sNO sintasas), que catalizan la S- nitrosilación de novo. Las NOS finalmente se dirigen a residuos de Cys específicos para la S- nitrosilación a través de acciones conjuntas de SNO-sintasas y transnitrosilasas (reacciones de transnitrosación), que están involucradas en prácticamente todas las formas de señalización celular, que van desde la regulación de canales iónicos y reacciones acopladas a proteínas G hasta la estimulación de receptores y la activación de proteínas reguladoras nucleares. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

El prefijo "S" indica que el grupo NO está unido al azufre. El ángulo SNO es cercano a 114°, lo que refleja la influencia del par de electrones no enlazantes en el nitrógeno. ^{[ 7 ]}

Los S -nitrosotioles pueden surgir de la condensación del ácido nitroso y un tiol: ^{[ 8 ]}

RSH + HONO → RSNO + H ₂ O

Otros métodos para su síntesis. Se pueden sintetizar a partir de N₂O₃ y se utilizan comúnmente nitrito de terc-butilo ⁽ tBuONO ^{) . [} ₉ ^{] [} ₁₀ ^{] [ 11 ] [ 12 ]}

La mayoría de los nitrosotioles son térmicamente inestables con respecto a la formación del disulfuro y óxido nítrico: ^{[ 13 ]}

2 RSNO → RSSR + 2 NO

Esa ecuación se invierte bajo irradiación. ^{[ 14 ]} Los nitrosotioles también nitrosan aminas en una reacción radical similar: ^{[ 13 ]}

4  RSNO  + 2 R ′ ₂ NH  → 2 R ′ ₂ NNO + 2 (RS) ₂ + N ₂ O + H ₂ O     

Los S -nitrosotioles liberan iones nitrosonio ( NO ⁺ ) al ser tratados con ácidos:

RSNO + H ⁺ → RSH + NO ⁺

y pueden transferir grupos nitroso a otros nucleófilos, incluidos otros tioles :

RSNO + R'SH → RSH + R'SNO

Sin embargo, estas reacciones son generalmente equilibrios lentos y requieren la eliminación por destilación del producto para que se produzcan. ^{[ 15 ]} En la reacción de Saville , el mercurio reemplaza al ion nitrosonio:

2 RSNO + Hg → Hg(SR) ₂ + 2 NO

Los S -nitrosotioles pueden detectarse mediante espectroscopia UV-Vis .

El anión tionitrito (SNO⁻ ⁾ pertenece a una familia de aniones reducidos de azufre-nitrógeno que requieren cationes extremadamente voluminosos para formar una sal estable. La única síntesis conocida hasta 1990 requería la reacción de nitrito de PPN con octaazufre en acetona, seguida de la reducción con trifenilfosfina . ^{[ 16 ]}

• S -nitrosoglutatión (GSNO)
• S -nitroso- N -acetilpenicilamina (SNAP)
• S-nitrosotrifenilmetanotiol