Glutathion

Glutathion (2-amino-5-{[2-[(carboxymethyl)amino]-1-(mercaptomethyl)-2-oxoethyl]amino}-5-oxopentansyre, engelsk  glutathion, GSH ) er et 3 - peptid y-glutamylcysteinylglycin. Glutathion indeholder en usædvanlig peptidbinding mellem aminogruppen af ​​cystein og carboxylgruppen i sidekæden af ​​glutamat . Værdien af ​​glutathion i cellen bestemmes af dets antioxidantegenskaber . Faktisk beskytter glutathion ikke kun cellen mod giftige frie radikaler , men bestemmer generelt redoxkarakteristikaene i det intracellulære miljø [1] .

I cellen er thiolgrupper i reduceret tilstand (SH) i en koncentration på ca. 5 mM . Faktisk får denne høje koncentration af glutathion i cellen den til at reparere enhver disulfidbinding (SS), der dannes mellem intracellulære protein- cysteinrester . I dette tilfælde omdannes den reducerede form af glutathion GSH til oxideret GSSG. Oxideret glutathion genoprettes under påvirkning af enzymet glutathionreduktase , som konstant er aktivt i cellen og induceres under oxidativ stress . Forholdet mellem reducerede og oxiderede former af glutathion i cellen er en af ​​de vigtigste parametre, der viser niveauet af oxidativ stress.

Biosyntese

Glutathion er ikke et essentielt stof og kan syntetiseres ud fra aminosyrerne L-cystein , L-glutaminsyre og glycin .

Syntese sker i to ATP -afhængige trin:

• i første fase syntetiseres γ-glutamylcystein fra glutaminsyre og cystein af enzymet γ-glutamylcystein syntetase (eller glutamat cystein ligase). Denne reaktion er begrænsende i syntesen af ​​glutathion;
• i det andet trin tilføjer enzymet glutathionsynthetase en glycinrest til den C-terminale gruppe af y-glutamylcystein.

Glutamat cystein ligase

Enzymet glutamatcysteinligase (GCL) er en heterodimer bestående af katalytiske (GCLC) og regulatoriske underenheder (GCLM). Den katalytiske underenhed giver enzymets katalytiske aktivitet, mens den regulatoriske underenhed øger den katalytiske effektivitet. Mus, der mangler det katalytiske underenhedsgen, dør før fødslen [2] . Mus, der mangler det regulatoriske underenhedsgen, ligner fænotypisk normale mus, selvom de er karakteriseret ved reducerede niveauer af glutathion (GSH) og er mere følsomme over for oxidativt stress [3] [4] [5] .

Alle celler i den menneskelige krop er i stand til at syntetisere glutathion, men glutathionsyntetase i leveren er ekstremt vigtig. Efter fødslen lever mus, hvor det katalytiske underenhedsgen ikke kun udtrykkes i leveren, ikke mere end en måned. Døden er forårsaget af mitokondrieskade og leversvigt [6] .

Glutathion biosyntesevejen er blevet vist i nogle prokaryoter ( cyanobakterier og proteobakterier ), men er fraværende i mange bakterier. Mange eukaryoter syntetiserer glutathion, såsom mennesker, men nogle gør det ikke, såsom Leguminosae , Entamoeba og Giardia . Kun halobakterier kan syntetisere glutathiton fra archaea [7] [8] .

Funktion

Glutathion er involveret i syntesen af ​​leukotriener og er en cofaktor for enzymet glutathionperoxidase . Det fungerer også som et hydrofilt molekyle, som er bundet af leverenzymer til hydrofobe giftige stoffer i processen med deres biotransformation for at blive udskilt fra kroppen som en del af galden . Som en del af glyoxalase-enzymsystemet er glutathion involveret i afgiftningsreaktionen af ​​methylglyoxal , et giftigt biprodukt af metabolisme. Glyoxalase I ( EC 4.4.1.5 Arkiveret 16. maj 2011 på Wayback Machine ) omdanner methylglyoxal og reduceret glutathion til lactoylglutathion. Glyoxalase II ( EC 3.1.2.6 Arkiveret 16. maj 2011 på Wayback Machine ) hydrolyserer lactoylglutathion til dannelse af glutathion og lactat (mælkesyre).

Glutathion er et substrat for konjugations- og reduktionsreaktioner katalyseret af glutathion-S-transferase i cytosolen , mikrosomerne og i mitokondrier .

Glutathion absorberes dårligt i mave-tarmkanalen [9] [10] , så N-acetylcystein ordineres for at genoprette normale niveauer af glutathion under patologiske tilstande [11] [12] .

Noter

1. ↑ Strużńka L., Chalimoniuk M., Sulkowski G. Astroglias rolle i Pb-eksponeret hjerne hos voksne rotter med hensyn til glutamattoksicitet  //  Toksikologi: tidsskrift. - 2005. - September ( bind 212 , nr. 2-3 ). - S. 185-194 .
2. ↑ Dalton, T.P.; et al. Knockout af musen Glutamat Cystein Ligase Catalytic Subunit (Gclc)-gen: Embryonal dødelig, når homozygot, og foreslået model for moderat glutathionmangel, når heterozygot   // Biochem Biophys Res Commun . : journal. - 2000. - Vol. 279 , nr. 2 . — S. 324 . - doi : 10.1006/bbrc.2000.3930 .
3. ↑ Yang Y., et al. Indledende karakterisering af Glutamate-Cysteine ​​Ligase Modifier Subunit Gclm(-/-) Knockout Mus. NOVEL MODELSYSTEM TIL EN HÆRLIGT KOMPROMISERET OXIDATIV STRESSRESPONS  (engelsk)  // Journal of Biological Chemistry  : tidsskrift. - 2002. - Bd. 277 , nr. 51 . - S. 49446 . - doi : 10.1074/jbc.M209372200 . — PMID 12384496 .
4. ↑ Giordano G., et al. Organophosphor insekticider chlorpyrifos og diazinon og oxidativ stress i neuronale celler i en genetisk model for glutathionmangel  //  Toxicol Appl Pharmacol : journal. - 2007. - Bd. 219 , nr. 2-3 . — S. 181 . - doi : 10.1016/j.taap.2006.09.016 .
5. ↑ McConnachie LA, Mohar I., Hudson FN, et al . Glutamatcystein-ligase-modificerende underenhedsmangel og køn som determinanter for acetaminophen-induceret hepatotoksicitet hos mus  //  Toxicol Sci. : journal. - 2007. - Oktober ( bind 99 , nr. 2 ). - s. 628-636 . doi : 10.1093 / toxsci/kfm165 . — PMID 17584759 .
6. ↑ Chen Y., et al. Hepatocytspecifik GCLC-deletion fører til hurtig indtræden af ​​steatose med mitokondriel skade og  leversvigt //  Hepatologi : journal. - Wiley-Liss , 2007. - Vol. 45 . — S. 1118 . - doi : 10.1002/hep.21635 .
7. ↑ Shelley D. Copley og Jasvinder K. Dhillon. Lateral genoverførsel og parallel evolution i historien om glutathionbiosyntesegener  (engelsk)  // Genome biology : journal. - 2002. - Bd. 3 . — P. research0025.1 . - doi : 10.1186/gb-2002-3-5-research0025 .
8. ↑ Grill D, Tausz T, De Kok LJ. Betydning af glutathion i planters tilpasning til miljøet  (engelsk) . - Springer, 2001. - ISBN 1402001789 .
9. ↑ AIDS Line Update Arkiveret 4. april 2007 på Wayback Machine
10. ↑ Witschi A, et. al. Den systemiske tilgængelighed af oral glutathion. Eur J Clinic Pharmacol. 1992;43(6):667-9
11. ↑ Glutathioninformation til læger . Hentet 2. maj 2007. Arkiveret fra originalen 28. april 2007. (ubestemt)
12. ↑ Biokemisk manipulation af intracellulære glutathionniveauer påvirker cytotoksicitet over for isolerede humane lymfocytter af svovlsennep.

Ordbøger og encyklopædier	Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	BNF : 12267310v J9U : 987007531217805171 LCCN : sh85055385 NDL : 00933851