グルタチオンペルオキシダーゼとは何ですか？

フリーラジカルは、細胞代謝の正常な部分として生成されます。 このような化合物には過酸化物が含まれます-DNA、脂質、およびタンパク質を損傷する可能性のある酸化化合物。 この酸化ストレスは、アテローム性動脈硬化症などの疾患や老化プロセスの一因となります。 グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）は、細胞の抗酸化物質として機能する酵素の一種です。 グルタチオンを還元剤として使用して、過酸化物基を比較的非反応性のアルコール基に還元し、細胞を酸化的損傷から保護します。

化合物が酸化されると、電子を放棄します。 酸素含有化合物の場合、これは不安定な化合物となり、近くの物質から電子を取り込んで安定化し、細胞成分に大きな損傷を引き起こす可能性があります。 過酸化物は、酸化性が高い単結合で結合された2つの酸素分子で構成される化合物です。 これらの物質は、ペルオキシダーゼとして知られる酵素によって削減され、有害性を減らすことができます。 この活動は、微生物を含む酸素の雰囲気に住んでいる事実上すべての生物にとって重要な抗酸化解毒メカニズムです。

西洋ワサビペルオキシダーゼとして知られるタイプのペルオキシダーゼは、その活性部位に鉄含有ヘム基を持っています。 代わりに、グルタチオンペルオキシダーゼはその活性部位に金属セレンを持っています。 これは、セレンが人間の食事に必要な理由の1つです。 このタイプのペルオキシダーゼは、硫黄含有化合物であるグルタチオンを使用して過酸化物を減らし、それらを解毒します。

グルタチオンペルオキシダーゼは酵素ファミリーを構成します。 したがって、さまざまなヒト遺伝子によって産生される密接に関連したタンパク質が多数あります。 さまざまな酵素は別々の機能を持っているようです。 それらは異なる組織で生成され、酵素によって媒介される反応のタイプが異なります。

2010年の時点で8つの異なるタイプがヒトで同定されており、それらはすべて別々の遺伝子によってコードされています。 プライマリフォームはGPx1のようです。 これらの酵素の中で最も一般的であり、ほとんどの哺乳動物組織のサイトゾルに含まれています。 この形態のグルタチオンペルオキシダーゼは、過酸化水素を還元して最終生成物として水を生成するのに最も効果的です。

過酸化水素は、細胞内で頻繁に見られる化合物であり、容易に分解してフリーラジカルになります。 動物の免疫系の活動の結果として生成されます。 しかし、この化合物は毒性があり、解毒するために酵素の広範な存在が必要です。 幸いなことに、GPx1は通常、過酸化水素を水に還元することでそのような役割を果たします。 一部の民族グループは、マラリアに対する耐性を改善するこの酵素の変更版を持っています。

重要な抗酸化酵素である別のタイプのグルタチオンペルオキシダーゼはGPx4です。 脂質は酸化されて、特に有害な過酸化物であるヒドロペルオキシドを形成します。 これらの反応性脂質は、周囲の脂質に損傷を与え、炎症や心臓病などの潜在的な症状を引き起こす可能性があります。 リン脂質ヒドロペルオキシドとしても知られるGPx4は、これらの損傷した脂質を過酸化物からアルコールに減らします。 この形態のグルタチオンペルオキシダーゼも細胞内に広く存在していますが、GPx1よりも低いレベルで発現しています。