Glutatión peroxidase

A glutatión peroxidase (GPx) () é o nome xeral dunha familia de encimas con actividade peroxidase cuxo principal papel biolóxico é protexer o organismo dos danos oxidativos. A función bioquímica da glutatión peroxidase é reducir hidroperóxidos de lípido aos correspondentes alcohois e reducir o peróxido de hidróxeno libre a auga.

 Isocimas 
Exisen varios isocimas de glutatión peroxidase codificados en diferents xenes, que varían na súa localización celular e na súa especificidade de substrato. A glutatión peroxidase 1 (GPx1) é a versión máis abundante deste encima, que se encontra no citoplasma das células de case todos os tecidos animais, e ten como substrato preferido o peróxido de hidróxeno. A glutatión peroxidase 4 (GPx4) ten unha gran preferencia por hiroperóxidos de lípidos; exprésase en case todas as células de mamíferos, pero a niveis moi inferiores á anterior. A glutatión peroxidase 2 é un encima intestinal e extracelular. A glutatión peroxidase 3 é extracelular, e especialmente abundante no plasma sanguíneo. Ata agora, nos humanos identificáronse oito tipos (GPx1-8), que son os da táboa.

 Xene  Locus   Encima  GPX1  Chr. 3 p21.3  glutatión peroxidase 1 (ubicua) GPX2  Chr. 14 q24.1  glutatión peroxidase 2 (gastrointestinal) GPX3  Chr. 5 q23  glutatión peroxidase 3  (plasma) GPX4  Chr. 19 p13.3  glutatión peroxidase 4 (fosfolípido hidroperoxidase) GPX5  Chr. 6 p21.32  glutatión peroxidase 5 (proteína relacionada co andróxeno epididimal) GPX6  Chr. 6 p21  glutatión peroxidase 6 (olfactoria) GPX7  Chr. 1 p32  glutatión peroxidase 7 (segregada) GPX8  Chr. 5 q11.2  glutatión peroxidase 8 (suposta; é unha proteína de membrana)

 Reacción 
A principal reacción que cataliza a glutatión peroxidase é:
 2GSH + H2O2 → GS–SG + 2H2O
onde GSH representa o glutatión reducido monomérico, e o GS–SG representa o glutatión disulfuro. O mecanismo de acción implica a oxidación do selenol dun residuo de selenocisteína polo peróxido de hidróxeno. Este proceso dá lugar a un derivado cun grupo de ácido selénico (RSeOH). O ácido selénico é despois convertido de novo en selenol nun proceso en dous pasos que empeza cunha reacción co GSH para formar GS-SeR e auga. Unha segunda molécula de GSH reduce de novo o intermediario GS-SeR a selenol, liberando como subproduto GS-SG. Abaixo móstrase unha representación simplificada:
 RSeH + H2O2 → RSeOH + H2O
 RSeOH + GSH → GS-SeR + H2O
 GS-SeR + GSH → GS-SG + RSeH

Despois, a glutatión redutase reduce o glutatión oxidado para pechar o ciclo:
 GS–SG + NADPH + H+ → 2 GSH + NADP+.

 Estrutura 
As GPx1, GPx2, GPx3, e GPx4 de mamíferos son encimas que conteñen selenio (selenoproteínas), mentres que a GPx6 é tamén unha selenoproteína en humanos, pero en roedores ten un homólogo que contén cisteína. As GPx1, GPx2, e GPx3 son proteínas homotetraméricas, mentres que a GPx4 ten estrutura monomérica. Como a integridade das membranas subcelulares e plasmática depende en gran medida da glutatión peroxidase, o seu sistema protector antioxidante depende moito da presenza de selenio.

 Modelos animais 

Os ratos modificados por enxeñaría xenética para que carezan de glutatión peroxidase 1 (ratos Gpx1−/−) son en fenotipo practicamente normais e teñen unha duración da vida normal, o que indica que este encima non é esencial para a vida. Porén, os ratos Gpx1−/− desenvolven cataratas a idade temperá e mostran defectos na proliferación das células satélites musculares. Os ratos Gpx1 −/− presentan limiares de resposta do tronco cerebral auditiva ata 16 dB maiores que os ratos de control. Despois dunha exposición a un ruído de 110 dB durante unha hora, os ratos Gpx1 −/− presentaban unha perda de audición inducida polo ruído de ata 15 dB maior en comparación cos ratos de control."

Os ratos con knockouts para GPX3 (GPX3−/−) ou GPX2 (GPX2−/−) tamén se desenvolvían normalmente 

Porén, os ratos knockout para a glutatión peroxidase 4 morren durante o seu desenvolvemento embrionario temperán. Non obstante, hai algunhas probas que indican que os niveis reducidos de glutatión peroxidase 4 poden incrementar as expectativas de vida nos ratos.

 Descubrimento 

A glutatión peroxidase descubriuna en 1957 Gordon C. Mills.

 Importancia clínica 

Os niveis baixos de glutatión peroxidase medidos no soro sanguíneo poden ser un factor que contribúe á vitilixe. Observáronse niveis baixos no plasma de glutatión peroxidase en pacientes de diabete de tipo 2 con macroalbuminuria e isto estaba correlacionado co estadio de nefropatía diabética. Nun estudo, a actividade de glutatión peroxidase xunto coa doutros encimas antioxidantes como a superóxido dismutase e a catalase non estaba asociada con risco de enfermidade coronaria en mulleres. A actividade de glutatión peroxidase é moito menor do normal en pacientes de esclerose múltiple recaente-remitente. Un estudo suxeriu que os polimorfismos da glutatión peroxidase e superóxido dismutase xogan un papel no desenvolvemento da enfermidade celíaca.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Glutatión

Categoría:Oxidorredutases