Co je to glutathionperoxidáza?
Volné radikály jsou produkovány jako normální součást buněčného metabolismu. Mezi takové sloučeniny patří peroxidy - oxidující sloučeniny, které mohou poškodit DNA, lipidy a proteiny. Tento oxidační stres může přispět k chorobám, jako je ateroskleróza a ke stárnutí. Glutathionperoxidáza (GPx) je typ enzymu, který slouží jako buněčný antioxidant. Redukuje peroxidovou skupinu na relativně nereaktivní alkoholovou skupinu, používá glutathion jako redukční činidlo a chrání tak buňku před oxidačním poškozením.
Když je sloučenina oxidována, vzdává se elektronů. U sloučenin obsahujících kyslík to vede k nestabilní sloučenině, která vezme elektron z blízké látky, aby se sama stabilizovala, což potenciálně způsobí velké poškození buněčných složek. Peroxidy jsou sloučeniny tvořené dvěma molekulami kyslíku spojenými jednoduchou vazbou, které jsou vysoce oxidující. Tyto látky mohou být redukovány a méně škodlivé enzymy známými jako peroxidázy. Tato aktivita je důležitým antioxidačním detoxikačním mechanismem pro prakticky všechny organismy, které žijí v atmosféře kyslíku, včetně mikroorganismů.
Peroxidázy typu křenové peroxidázy mají na svém aktivním místě hemovou skupinu obsahující železo. Místo toho má glutathionperoxidáza na svém aktivním místě selen kovu. To je jeden z důvodů, proč je selen v lidské stravě nutný. Tento typ peroxidázy používá sloučeninu glutathion obsahující síru ke snížení peroxidů a jejich detoxikaci.
Glutathionperoxidáza zahrnuje skupinu enzymů. Existuje tedy řada úzce příbuzných proteinů produkovaných různými lidskými geny. Zdá se, že různé enzymy mají oddělené funkce. Jsou produkovány v různých tkáních a liší se v typech reakcí zprostředkovaných enzymy.
Od roku 2010 bylo u lidí identifikováno osm různých typů, všechny kódované samostatnými geny. Zdá se, že primární formulář je GPx1. Je to nejběžnější z těchto enzymů a nachází se v cytosolu většiny savčích tkání. Tato forma glutathionperoxidázy je nejúčinnější při redukci peroxidu vodíku za účelem produkce vody jako konečného produktu.
Peroxid vodíku je sloučenina často se vyskytující v buňkách, která se snadno rozkládá na volné radikály. Vyrábí se v důsledku aktivity imunitního systému zvířat. Tato sloučenina je však toxická a existuje potřeba rozšířené přítomnosti enzymu, který ji detoxikuje. Naštěstí je GPx1 běžně přítomen, aby plnil takovou roli snížením peroxidu vodíku na vodu. Některé etnické skupiny mají pozměněnou verzi tohoto enzymu, která zvyšuje jejich odolnost vůči malárii.
Dalším typem glutathionperoxidázy, která je důležitým antioxidačním enzymem, je GPx4. Lipidy mohou být oxidovány za vzniku hydroperoxidů, zvláště škodlivé formy peroxidu. Tyto reaktivní lipidy mohou poškodit lipidy kolem nich, což může vést k potenciálním stavům, jako je zánět a srdeční onemocnění. Také známý jako fosfolipid hydroperoxid , GPx4 redukuje tyto poškozené lipidy z peroxidů na alkoholy. Tato forma glutathionperoxidázy je také široce přítomna v buňkách, ale je exprimována na nižší úrovni než GPx1.