Was ist Glutathion-S-Transferase?
Glutathion-S-Transferase (GST) ist ein Protein, das den oxidativen Stress in Zellen reduziert. Ein Teil dieser Funktion wird durch die Eliminierung von teilweise metabolisierten Arzneimitteln und natürlichen toxischen Verbindungen in Organismen vermittelt. Darüber hinaus spielt es eine Rolle bei der Synthese von Steroiden und einigen anderen komplexen regulatorischen Verbindungen in Säugetierzellen. Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von GST, die in verschiedenen Zellkompartimenten lokalisiert sind und eine große Enzymfamilie bilden. Sie katalysieren den Transfer von Glutathion zur Reduktion einer oxidierten Verbindung.
Die klassische Rolle der Glutathion-S-Transferase besteht in der Konjugation von Fremdverbindungen, die als Xenobiotika bekannt sind. Solche Verbindungen können von verschreibungspflichtigen Medikamenten über Toxine, die Menschen in ihrer Ernährung angetroffen haben, bis hin zu Pestiziden und Umweltschadstoffen reichen. Pflanzen enthalten eine Reihe von toxischen Verbindungen, während Pilze manchmal Nahrungsvorräte kontaminieren und Mykotoxine produzieren. Wenn solche Verbindungen lipophil sind oder dazu neigen, sich in Membranen zu lösen, werden sie gewöhnlich durch ein Zweiphasensystem in den Lebermembranen entgiftet.
In der Phase I der Entgiftung werden häufig Cytochrom-P450-Enzyme eingesetzt, die ein Sauerstoffmolekül aus der Luft in die zu entgiftende Verbindung einbringen. Glutathion-S-Transferasen können durch Konjugation der -OH-Gruppe eine Phase-II-Entgiftung durchführen. Dies beinhaltet die Übertragung von Glutathion auf den Sauerstoffanteil. Durch die Bildung der modifizierten Gruppe werden die Verbindungen im Allgemeinen wasserlöslicher und können über den Urin aus dem Körper ausgeschieden werden. Gelegentlich machen diese Reaktionen eine Verbindung krebserregender.
Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie Peroxide und freie Radikale tragen zum oxidativen Stress in Zellen bei. Dies kann Membranen, Proteine und DNA schädigen und so zur Schädigung des Gewebes beitragen. Das Vorhandensein eines Überschusses dieser Verbindungen wurde mit einer beschleunigten Alterung in Verbindung gebracht. Glutathion-S-Transferase kann helfen, diese Moleküle zu neutralisieren und wirkt als zelluläres Antioxidans.
An der Synthese komplexer Signalmoleküle können auch andere Arten von Glutathion-S-Transferase beteiligt sein. Beispielsweise sind sie an der Biosynthese von Eicosanoiden beteiligt, einer Gruppe komplexer Verbindungen, zu denen die Signalmoleküle Leukotriene und Prostagladin gehören. Zusätzlich ist diese Art von Enzym teilweise an der Biosynthese der Hormone Testosteron und Progesteron beteiligt.
Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Formen der Glutathion-S-Transferase. Einige kommen im Cytosol vor, andere sind mikrosomal oder mitochondrial. Sie kommen in Tieren, Pflanzen und Bakterien vor. Glutathion-S-Transferasen haben eine Reihe verschiedener Familien, von denen viele mehrere Mitglieder pro Familie enthalten. Das Vorhandensein einer solchen Superfamilie ermöglicht es den Enzymen, ein breites Spektrum spezialisierter Funktionen zu erfüllen.