Глутатион - биологија
растворлив во вода (100 g · l − 1 на 20 ° C) [1] и диметилформамид [2]
5000 мг кг − 1 (глувче, орално) [3]
Глутатион (GSH), исто така γ-Л-глутамил-Л-цистеингилглицин, е трипептид кој е формиран од трите аминокиселини глутаминска киселина, цистеин и глицин. Го има во високи концентрации во скоро сите клетки и е една од најважните антиоксидантни материи во организмот. Во исто време тоа е резерва за цистеин. Глутатион не е вистински трипептид, бидејќи амидната врска помеѓу глутаминската киселина и цистеинот се формира преку γ-карбоксилна група на глутаминска киселина, а не преку α-карбоксилна група како во вистинска пептидна врска.
Актинобактериите произведуваат микотиол наместо глутатион.
биосинтеза
Глутатион може да се синтетизира од телото од аминокиселини L-глутаминска киселина, L-цистеин и глицин во двостепен процес.
- Со потрошувачката на АТП, γ-глутамилцистеин се формира од глутаминска киселина и цистеин. Се формира изопептидна врска помеѓу γ-карбокси група на остаток од глутаминска киселина и амино група на остаток од цистеин. Вклучениот ензим се нарекува глутамат цистеин лигаза (GCL, исто така γ-глутамилцистеин синтетаза).
- Со помош на глутатион синтаза, глицинот се додава во терминалниот атом на јаглерод додека се троши АТП.
Сите клетки во човечкото тело имаат способност да синтетизираат GSH. Биосинтезата на супстанцијата во црниот дроб е неопходна: Глувците со нарушено производство на глутатион во црниот дроб умираат во рок од еден месец по раѓањето. [4]
Повеќето еукариоти се способни за синтеза на GSH, но не Ентамоба и џардија. Биосинтетичката патека се јавува кај некои бактерии, како на пр Цијанобактерии и протеобактерии, но многу други бактерии се отсутни. Меѓу археите, само халобактериите можат сами да синтетизираат GSH.
функција
Резерва на цистеин
GSH е најдобро позната како главна супстанција во редуктивниот базен. Постојаното снабдување со цистеин е од суштинско значење за синтезата на протеините, но цистеинот е реактивен и постојано се губи неповратно во аеробна средина преку оксидација до цистеин сулфинска и сулфонска киселина. Така, GSH претставува и резерва за итни случаи за аминокиселина цистеин, исто така се користи за синтеза на таурин.
Плазмата кај крвта на човекот содржи околу три грама цистеин во форма на GSH, што одговара на резерва за три дена. [5]
Redox тампон
GSH може да помогне во заштита на клеточните макромолекули, како што се протеини и мембрански липиди, од „слободни радикали“ (реактивни видови кислород, ROS). Глутатион се оксидира и се менува од својата мономерна форма GSH во димер GSSG.
РОС, кој може да се појави при дишење на клетките, претставува значителна опасност за бројни компоненти на клетките.Намалениот глутатион (GSH) има слободна тиол група и може да пренесе електрони на РОС и на тој начин да ги направи безопасни. Две оксидирани молекули на глутатион се комбинираат за да формираат глутатион дисулфид (GSSG), формирајќи мост на дисулфид. Ензимот глутатион редуктаза може да се искористи за производство на две намалени GSH од еден GSSG димер додека се троши NADPH. Редокс потенцијалот на GSH е −240 mV [6] и е намален за 90% како резултат на активноста на глутатион редуктаза.
Биотрансформација
GSH игра важна улога во фазата II на биотрансформацијата на штетните материи. Супстанциите конјугирани со GSH обично се повеќе растворливи во вода и може да се елиминираат преку бубрезите. Глутатион-С-трансферазата, која е претежно локализирана во цитозолот, ја катализира реакцијата на GSH со електрофилен јаглерод. Халоген, сулфат, сулфонат, фосфат и нитро групи можат да бидат заменети со глутатион. GSH исто така може да се додаде во активирани двојни врски и отворени реактивни епоксидни прстени. Токсичниот (отровен) ефект вклучува активирање на викални дихалоалкани со формирање на високо реактивен прстен на еписулфониум, како и конверзија на G-конјугатите со бута-лиаза во бубрезите во реактивни соединенија.
Повеќе функции
Во растенијата, нематодите, алгите и габите, глутатионот служи и како подлога за синтеза на фитохелатин, кои, како металотионините, играат важна улога во врзувањето на тешките метали.
Глутатион исполнува друга задача во синтезата на одредени леукотриени, на пример, во синтезата на леукотриен C4. Леукотриен А4 се претвора во леукотриен Ц4 со помош на глутатион-С-трансфераза.
приказна
Кога Хопкинс опишал пептид што содржи цистеин во квасец и животински клетки во 1921 година и го нарекол глутатион, првично се верувало дека тоа е γ-глутамилцистеин. Само Харингтон и Мид можеа да ја потврдат подоцнежната претпоставена структура со целосна синтеза во 1935 година. [7] [8]
Додатоци на храна
Поради своите антиоксидантни својства, глутатионот се продава како додаток во исхраната. [9] Сепак, терапевтската корист од диеталниот глутатион не е докажана. Парентералното породување го зголемува нивото на GSH во клетките. [10] Потенцијална здравствена корист на глутатион, на пример како агент против рак [11] или како средство против стареење, сè уште не е научно докажана во клинички студии.
Производството на глутатион во црниот дроб може да се стимулира со администрирање на ацетилцистеин [12] (како донатор на цистеин).
Како контроверзен „лек против рак“, глутатион добиен во еден како мешавина со антоцијанини под името Реканстостат комп. продаде подготовка на слава во средината на 1990-тите. [13]