グルタチオン合成酵素
グルタチオン合成酵素は、さまざまな生物でさまざまな生物学的機能に重要である。シロイヌナズナArabidopsis thalianaでは、グルタチオン合成酵素のレベルが低いと、重金属、毒性有機分子、酸化ストレスなどのストレス因子に対する脆弱性が増大する。反応産物であるGSH中のチオール基は、さまざまな生物学的条件で酸化剤・還元剤の双方として効率的に機能する。チオールは容易に電子対を受容し酸化されてジスルフィドとなり、容易に還元されてチオールが再生される。さらに、システインのチオール側鎖は強力な求核剤として機能し、細胞の損傷を引き起こす酸化剤や求電子剤と反応する。特定の金属との相互作用もチオレート中間体を安定化する。
ヒトでもグルタチオン合成酵素は同様に機能する。反応産物であるGSHは恒常性や細胞の維持に関与する経路に関与する。例えば、グルタチオンペルオキシダーゼは、フリーラジカルや過酸化水素などの活性酸素種を還元し、GSHのグルタチオンジスルフィド(GSSG)への酸化を触媒する。グルタチオン-S-トランスフェラーゼは、さまざまな代謝産物、生体異物、求電子剤をメルカプツール酸(英語版)として排泄して除去するためにGSHを利用する。GSSは主に肝細胞の細胞質でGSHを産生し、そこから無毒化が行われるミトコンドリアへ輸送される。GSHは免疫系の活性化にも必須であり、侵入した病原体に対する頑強な防御機構を作り出す。GSHはインフルエンザウイルスの感染を防ぐ能力がある。