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Title
Die Inaktivierung von Stickstoffmonoxid durch Schwefelwasserstoff / Daniela Rainer Wieser
Additional Titles
The inactivation of nitric oxide by hydrogen sulfide
AuthorRainer Wieser, Daniela
CensorSchmidt, Kurt
Published2014
Description47 Bl. : Zsfassungen (2 Bl.) ; graph. Darst.
Institutional NoteGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2014
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassungen in dt. und engl. Sprache
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (GND)Stickstoffmonoxid / Schwefelwasserstoff / Inaktivierung
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-97238 Persistent Identifier (URN)
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Die Inaktivierung von Stickstoffmonoxid durch Schwefelwasserstoff [0.87 mb]
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Abstract (German)

Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefelwasserstoff (H2S) sind Signalmoleküle, die an der Regulation zahlreicher Körperprozesse beteiligt sind. Da Vorversuche zeigten, dass der H2S-Donor NaHS die NO-induzierte Bildung von zyklischem Guanosinmonophosphat in kultivierten Endothelzellen inhibiert, sollte in der vorliegenden Diplomarbeit geklärt werden, ob diese Interaktion auch im zellfreien Milieu zu beobachten ist und unter Beteiligung von Superoxid oder als direkte Reaktion zwischen H2S und NO abläuft. Die Versuche ergaben, dass die Inaktivierung von NO auch in Lösung auftritt und durch Superoxiddismutase (SOD) und dem Eisenchelator DTPA teilweise verhindert wird, was zeigt, dass ein Teil des NO mit Superoxid, das intrazellulär oder bei der Metall-katalysierten Autooxidation von H2S gebildet wird, zu Peroxynitrit reagiert. Der zweite Effekt, der ohne Superoxid zustande kommt, konnte auf eine Reaktion zwischen NO und H2S zurückgeführt werden. Bei der Suche nach den Reaktionsprodukten wurden Nitrit sowie in geringer Menge ein instabiles Nitrosothiol, wahrscheinlich HSNO, gefunden. Ein möglicher Reaktionsmechanismus könnte über die Autooxidation von NO verlaufen, bei der N2O3 entsteht, das in weitere Folge mit H2S zu HSNO und Nitrit reagiert. Da die Geschwindigkeit dieser Reaktionskette nur abhängig von der NO-Konzentration ist, kann eine Steigerung der NaHS-Konzentration keine Auswirkung auf den NO-Abbau haben, was den Versuchen zufolge jedoch der Fall war. Dies spricht eher für eine direkte Nitrosierung von Thiolen, wobei HSNO abhängig von der NaHS-Konzentration entsteht und dann zu Nitrit und H2S zerfällt. Da weitere Untersuchungen zeigten, dass nicht H2S, sondern das HS--Anion mit NO reagiert, wird folgender Reaktionsmechanismus postuliert: NO + O2 + HS- ? HSNO + O2- HSNO + H2O ? H2S + NO2- + H+ Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Inaktivierung von NO durch H2S über zwei Wege erfolgt; durch Reaktion mit Superoxid zu Peroxynitrit und mit HS- zu HSNO.

Abstract (English)

Nitric oxide (NO) and hydrogen sulfide (H2S) are signal molecules that are involved in the regulation of numerous cellular processes. Based on preliminary results showing that the H2S-donor NaHS inhibits NO-induced formation of cyclic guanosine monophosphate in cultured endothelial cells, the present work was aimed at clarifying how NO reacts with H2S. The results revealed that inactivation of NO by NaHS not only occured in the presence of cells but also in cell-free systems. Moreover, the reaction was partially prevented by superoxide dismutase and the iron chelator DTPA, suggesting that part of NO is inactivated by superoxide arising from cellular reactions or metal-catalyzed autoxidation of H2S. The remaining effect could be ascribed to a reaction between NO and H2S, yielding nitrite and low amounts of a further substance, presumably HSNO. This nitrosothiol turned out to be instable, because its concentration decreased with prolonged incubation and the decay was less pronounced at lower temperatures. A possible mechanism underlying the reaction of NO with H2S could involve autoxidation of NO to N2O3, which then reacts with H2S to give nitrite and HSNO. In conflict with this hypothetical reaction scheme, which implies that only the concentration of NO determines the velocity of the reaction, inactivation of NO was found to depend on the concentration of NaHS. This suggests that inactivation of NO is rather caused by a direct nitrosation of H2S, in which HSNO is first formed in a NaHS-depending reaction and then hydrolyzed to nitrite and H2S. Based on data suggesting that NO reacts with HS- but not H2S, the following mechanism is proposed: NO + O2 + HS- ? HSNO + O2- HSNO + H2O ? H2S + NO2- + H+ Summarized, the data suggest that two mechanism contribute to the inactivation of NO by H2S; one involving the reaction of NO with superoxide arising from the autoxidation of H2S, the other the reaction of NO with HS-, yielding HSNO and nitrite.

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