Hvad er glutathionperoxidase?
Frie radikaler produceres som en normal del af cellulær metabolisme. Sådanne forbindelser inkluderer peroxider - oxiderende forbindelser, der kan beskadige DNA, lipider og proteiner. Denne oxidative stress kan bidrage til sygdomme som åreforkalkning og til aldringsprocessen. Glutathione peroxidase (GPx) er en type enzym, der tjener som en cellulær antioxidant. Det reducerer peroxidgruppen til en relativt ikke-reaktiv alkoholgruppe ved anvendelse af glutathion som reduktionsmiddel og beskytter således cellen mod oxidativ skade.
Når en forbindelse oxideres, giver den op et elektron. Med iltholdige forbindelser resulterer dette i en ustabil forbindelse, der vil tage et elektron fra et nærliggende stof for at stabilisere sig, hvilket potentielt kan forårsage stor skade på cellulære komponenter. Peroxider er forbindelser, der består af to iltmolekyler forbundet med en enkelt binding, der er meget oxiderende. Disse stoffer kan reduceres og gøres mindre skadelige af enzymer kendt som peroxidaser. Denne aktivitet er en vigtig antioxidant afgiftningsmekanisme for stort set alle organismer, der lever i en atmosfære af ilt, inklusive mikroorganismer.
Peroxidaser af den type, der er kendt som peberrodsperoxidase, har en jernholdig hemmegruppe på deres aktive sted. I stedet har glutathionperoxidase metalselen på sit aktive sted. Dette er en af grundene til, at selen er nødvendig i den menneskelige diæt. Denne type peroxidase bruger den svovlholdige forbindelse glutathion til at reducere peroxiderne og afgifte dem.
Glutathionperoxidase omfatter en enzymfamilie. Der er således et antal tæt beslægtede proteiner produceret af forskellige humane gener. De forskellige enzymer ser ud til at have separate funktioner. De produceres i forskellige væv og varierer i de typer reaktioner, der medieres af enzymerne.
Otte forskellige typer er identificeret hos mennesker fra 2010, alle kodet af separate gener. Den primære form ser ud til at være GPx1. Det er den mest almindelige af disse enzymer og findes i cytosol i de fleste pattedyrs væv. Denne form for glutathionperoxidase er mest effektiv til at reducere hydrogenperoxid til at producere vand som slutprodukt.
Hydrogenperoxid er en forbindelse, der ofte findes i celler, der let nedbrydes til frie radikaler. Det produceres som et resultat af aktiviteten i dyrets immunsystem. Denne forbindelse er imidlertid giftig, og der er behov for den udbredte tilstedeværelse af et enzym for at afgifte det. Heldigvis er GPx1 ofte til stede for at udfylde en sådan rolle ved at reducere brintperoxid til vand. Nogle etniske grupper har en ændret version af dette enzym, der forbedrer deres modstand mod malaria.
En anden type glutathionperoxidase, der er et vigtigt antioxidantenzym, er GPx4. Lipider kan oxideres til dannelse af hydroperoxider, en særlig skadelig form for peroxid. Disse reaktive lipider kan beskadige lipiderne omkring dem, hvilket kan føre til potentielle tilstande såsom betændelse og hjertesygdom. Også kendt som phospholipidhydroperoxid reducerer GPx4 disse beskadigede lipider fra peroxider til alkoholer. Denne form for glutathionperoxidase er også bredt til stede i celler, men udtrykkes på et lavere niveau end GPx1.