Глутатион

Глутатион(2-амино-5-{[2-[(карбоксиметил)амино]-1-(меркаптометил)-2-оксоэтил]амино}-5-оксопентаноевая кислота,англ.glutathione, GSH) — это трипептидγ-глутамилцистеинилглицин. Глутатион содержит необычную пептидную связь между аминогруппойцистеинаи карбоксильной группой боковой цепиглутамата. Значение глутатиона вклеткеопределяется егоантиоксидантнымисвойствами. Фактически глутатион не только защищает клетку от токсичныхсвободных радикалов, но и в целом определяетокислительно-восстановительныехарактеристики внутриклеточной среды.
В клеткетиоловыегруппы находятся в восстановленном состоянии (SH). Концентрация глутатиона в клетке составляет около 5мМ. Фактически такая высокая концентрация глутатиона в клетке приводит к тому, что он восстанавливает любуюдисульфидную связь(S-S), образующуюся между остатками цистеина внутриклеточныхбелков. При этом восстановленная форма глутатиона GSH превращается в окисленную GSSG. Восстанавливается окисленный глутатион под действиемферментаглутатионредуктазы, который постоянно находится в клетке в активном состоянии и индуцируется приокислительном стрессе. Соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона в клетке является одним из важнейших параметров, который показывает уровень окислительного стресса.
Глутатион не является незаменимым веществом и может быть синтезирован из аминокислотL-цистеина,L-глутаминовой кислотыиглицина.
Синтез происходит в двеАТФ-зависимые стадии:
Ферментглутаматцистеинлигаза(GCL) это гетеродимер, состоящий из каталитической (GCLC) и регуляторной субъединиц (GCLM). Каталитическая субъединица обеспечивают каталитическую активность фермента, а регуляторная — повышает каталитическую эффективность. Мыши, не имеющие гена каталитической субъединицы, умирают до рождения. Мыши, не имеющие гена регуляторной субъединицы, фенотипически мало отличаются от нормальных, хотя характеризуются пониженным уровнем глутатиона (GSH) и более чувствительны к воздействиям, вызывающим окислительный стресс.
Все клетки организма человека способны синтезировать глутатион, тем не менее глутатионсинтетаза впеченикрайне важна. После рождения мыши, у которых ген каталитической субъединицы не экспрессируется только в печени, живут не более одного месяца. Смерть вызвана повреждением митохондрий и печёночной недостаточностью.
Путь биосинтеза глутатиона показан для некоторых прокариот (цианобактерийипротеобактерий), но отсутствует у многих бактерий. Многие эукариоты синтезируют глутатион, например, человек, но некоторые не синтезируют, например,Leguminosae,Entamoeba, иGiardia. Из архей глутатитон могут синтезировать толькогалобактерии.
Глутатион участвует в синтезелейкотриенови являетсякофакторомферментаглутатионпероксидазы. Он также выступает в качестве гидрофильной молекулы, которая присоединяется ферментами печени кгидрофобнымтоксичным веществам в процессе ихбиотрансформациис целью выведения из организма в составежелчи. Как часть глиоксалазной ферментативной системы глутатион участвует в реакции детоксификацииметилглиоксаля, токсичного побочного продукта метаболизма.Глиоксалаза I(КФ4.4.1.5Архивная копияот 16 мая 2011 наWayback Machine) превращает метилглиоксаль и восстановленный глутатион в лактоилглутатион.Глиоксалаза II(КФ3.1.2.6Архивная копияот 16 мая 2011 наWayback Machine)гидролизуетлактоилглутатион с образованием глутатиона и лактата (молочной кислоты).
Глутатион является субстратом реакций конъюгации и восстановления, катализируемыхглутатион-S-трансферазойвцитозоле,микросомахи вмитохондриях.
Глутатион плохо всасывается вжелудочно-кишечном тракте, поэтому для восстановления нормального уровня глутатиона при патологических состояниях назначаютN-ацетилцистеин.