Glutation-sintetaza

right|350px
[thumb|350px|Kod čovjeke, lokus **GSS** nalazi se na dugom (q) kraku [hromosom 20 (čovjek)|hromosoma 20.]]

**Glutation-sintetaza** (**GSS**) (EC 6.3.2.3) jest drugi enzim na putu biosinteze glutationa (GSH). Katalizira kondenzaciju gama-glutamilcisteina i glicina, dajući glutation. Glutation-sintetaza je također snažan antioksidans. Nalazi se u mnogim vrstama, uključujući bakterije, kvasac, sisare i biljke.

Kod ljudi, defekti GSS-a nasljeđuju se na autosomno recesivni način i uzrok su teške metaboličke acidoze, 5-oksoprolinurije, povećane stope hemoliza i oštećene funkcije centralnog nervnog sistema.

U eukariotima, ovo je homodimerni enzim. Domen koji veže supstrat ima troslojni alfa/beta/ alfa strukturu. Svaka podjedinica međusobno komunicira interakcijama alfa-heliksa i beta-lista, poreko  vodikovih veza i sadrži dva domena. Jedan domen olakšava mehanizam ATP-obuhvata a drugi je katalitsko aktivno mjesto za γ-glutamilcistein. ATP-prevojni obukvat  je konzerviran u ATP-grap superporodici i karakteriziran je s dva alfa-heliksa i beta-lista koji drže molekulu ATP između sebe. Domen koja sadrži aktivno mjesto pokazuje zanimljiva svojstva specifičnosti. Za razliku od γ-glutamilcistein-sintetaze, glutation-sintetaza prihvata veliku raznolikost glutamil-modifikovanih analoga γ-glutamilcisteina, ali je mnogo specifičnija za cisteinom modificirane analoge γ-glutamilcisteina. Kristalne strukture su pokazale glutation-sintetazu vezanu za GSH, ADP, dva magnezijeva  i sulfatni ion. Dva magnezijeva iona funkcioniraju kako bi stabilizirali intermedijeri acilfosfata, olakšali vezanje ATP i aktivirali uklanjanje fosfatne grupe iz ATP. Sulfatni ion služi kao zamjena za anorganski fosfat, kada se unutar aktivnog mjesta formira intermedijer acilfosfat.

na grupa na γ-glutamilcisteinu pretvara u acil fosfat, prenošenjem neorganske fosfatne grupe ATP, da bi se dobio intermedijer acil-fosfat. Tada amino-grupa glicina učestvuje u nukleofilnom napadu, istiskujući fosfatnu grupu i formirajući GSH. Nakon izrade konačnog GSH proizvoda, glutation-peroksidaza mogu ga neutralizirati reaktivne vrste kisika (ROS) kao što je H2O2 ili glutation S-transferaza u detoksikaciji ksenobiotika. Glutamatni i cisteinski bočni lanci side prikazani su u crvenoj, odnosno zelenoj boji.]]

## Funkcija 
Glutation-sintetaza je važna za razne biološke funkcije u više organizama. U *Arabidopsis thaliana*, niski nivoi glutation-sintetaze rezultirali su povećanom ranjivošću na stresore kao što su toksični teški metali, toksične organske hemikalije i oksidativni stres. Prisustvo tiol funkcionalne grupe omogućava da njegov proizvod GSH služi i kao efikasan oksidirajući i redukcioni agens u brojnim biološkim scenarijima. Tioli mogu lahko prihvatiti par elektrona i postati oksidirani do disulfidia, a disulfidi se lahko mogu reducirati za regeneraciju tiola. Pored toga, tiolni bočni lanac cisteina služi kao snažni nukleofil i reagira s oksidansima i elektrofilnim vrstama koji bi inače prouzrokovali oštećenje ćelije. Interakcije s određenim metalima također stabiliziraju međuprodukte tiolata.

Kod ljudi, glutation-sintetaza funkcionira na sličan način. Njen proizvod GSH sudjeluje u ćelijskim putevima koji su uključeni u homeostazu i održavanje ćelija. Naprimjer, glutation-peroksidaze kataliziraju oksidaciju GSH u glutation disulfid (GSSG), smanjenjem slobodnih radikala i reaktivnih vrsta kiseonika kao što je vodik peroksid. Glutation S-transferaza koristi GSH za čišćenje različitih metabolita, ksenobiotika i elektrofila do merkapturata za izlučivanje. Zbog svoje antioksidativne uloge, GSS uglavnom proizvodi GSH unutar citoplazme ćelija jetre i doprema se u mitohondrije, gdje dolazi do detoksikacije. GSH je također bitan za aktivaciju imunskog sistema da stvori robusne odbrambene mehanizme od napada invazivnih patogena.  GSH je sposoban da spreči infekciju virusom gripe.

 (GSH) sintetizira se u citoplazmi ćelija jetre i unosi u mitohondrije, gdje djeluje kao kofaktor za niz antioksidansa i detoksikacijskih enzima. Pacijenti razvijaju širok spektar simptoma, ovisno o težini mutacija. Pacijenti s blažim utjecajem imaju kompenziranu hemolitsku anemiju,  jer mutacije utiču na stabilnost enzima. Umjereno i teško pogođene osobe imaju enzime s disfunkcionalnim katalitskim mjestima, zbog čega nisu u mogućnosti sudjelovati u reakcijama detoksikacije. Fiziološki simptomi uključuju metanoličku acidozu, neurološke nedostatke i povećanu osjetljivost na patogene infekcije.

Liječenje osoba s nedostatkom glutation-sintetaze obično uključuje terapijske tretmane za rješavanje blagih do teških simptoma i stanja. U svrhu liječenja metaboličke acidoze, teško pogođenim pacijentima daju se velike količine bikarbonata i antioksidansa, kao što su vitamin E i vitamin C. U blažim slučajevima je pokazano da askorbat i *N*-acetilcistein povećavaju nivo glutationa i povećavaju proizvodnju eritrocita. Važno je napomenuti da je nedostatak glutation-sintetaze toliko rijedak, da je slabo razumljiv. Bolest se također pojavljuje u spektru varijanti, pa je još teže generalizirati među rijetkim slučajevima koji se pojave.

## Također pogledajte 
* Nedostatak glutation sintetaze
* Glutation
* Jetra
* Metabolizam sumpora

## Reference 
* 
* 

## Vanjski linkovi 
* 

Kategorija:EC 6.3.2
Kategorija:Enzimi poznate strukture
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Geni
Kategorija:Geni na hromosomu 20