Wat is glutathionperoxidase?
Vrije radicalen worden geproduceerd als een normaal onderdeel van het cellulaire metabolisme. Dergelijke verbindingen omvatten peroxiden - oxiderende verbindingen die DNA, lipiden en eiwitten kunnen beschadigen. Deze oxidatieve stress kan bijdragen aan ziekten zoals atherosclerose en aan het verouderingsproces. Glutathione peroxidase (GPx) is een type enzym dat dient als een cellulaire antioxidant. Het reduceert de peroxidegroep tot een relatief niet-reactieve alcoholgroep, met behulp van glutathion als het reductiemiddel, en beschermt zo de cel tegen oxidatieve schade.
Wanneer een verbinding wordt geoxideerd, geeft deze een elektron op. Met zuurstof bevattende verbindingen resulteert dit in een onstabiele verbinding die een elektron van een stof in de buurt zal nemen om zichzelf te stabiliseren, wat mogelijk grote schade aan cellulaire componenten veroorzaakt. Peroxiden zijn verbindingen bestaande uit twee zuurstofmoleculen verbonden door een enkele binding die sterk oxideren. Deze stoffen kunnen worden verminderd en minder schadelijk worden gemaakt door enzymen die bekend staan als peroxidasen. Deze activiteit is een belangrijk anti-oxidant ontgiftingsmechanisme voor vrijwel alle organismen die in een atmosfeer van zuurstof leven, inclusief micro-organismen.
Peroxidasen van het type bekend als mierikswortelperoxidase hebben een ijzer bevattende heemgroep op hun actieve plaats. In plaats daarvan heeft glutathionperoxidase het metaalselenium op zijn actieve plaats. Dit is een van de redenen waarom selenium nodig is in het menselijke dieet. Dit type peroxidase gebruikt de zwavelhoudende verbinding glutathion om de peroxiden te verminderen en te ontgiften.
Glutathione peroxidase omvat een enzymfamilie. Er is dus een aantal nauw verwante eiwitten geproduceerd door verschillende menselijke genen. De verschillende enzymen lijken afzonderlijke functies te hebben. Ze worden geproduceerd in ongelijksoortige weefsels en variëren in het type reacties dat wordt gemedieerd door de enzymen.
Acht verschillende typen zijn geïdentificeerd in mensen vanaf 2010, allemaal gecodeerd door afzonderlijke genen. De primaire vorm lijkt GPx1 te zijn. Het is de meest voorkomende van deze enzymen en wordt aangetroffen in het cytosol van de meeste zoogdierweefsels. Deze vorm van glutathionperoxidase is het meest effectief bij het verminderen van waterstofperoxide om water als eindproduct te produceren.
Waterstofperoxide is een verbinding die vaak in cellen wordt aangetroffen en die gemakkelijk wordt afgebroken tot vrije radicalen. Het wordt geproduceerd als gevolg van de activiteit van het immuunsysteem van dieren. Deze verbinding is echter giftig en er is behoefte aan de wijdverbreide aanwezigheid van een enzym om het te ontgiften. Gelukkig is GPx1 gewoonlijk aanwezig om een dergelijke rol te vervullen door het waterstofperoxide tot water te reduceren. Sommige etnische groepen hebben een veranderde versie van dit enzym dat hun weerstand tegen malaria verbetert.
Een ander type glutathionperoxidase dat een belangrijk antioxidantenzym is, is GPx4. Lipiden kunnen worden geoxideerd om hydroperoxiden te vormen, een bijzonder schadelijke vorm van peroxide. Deze reactieve lipiden kunnen de lipiden om hen heen beschadigen, wat kan leiden tot mogelijke aandoeningen zoals ontstekingen en hartaandoeningen. GPx4, ook bekend als fosfolipidehydroperoxide , vermindert deze beschadigde lipiden van peroxiden tot alcoholen. Deze vorm van glutathionperoxidase is ook op grote schaal aanwezig in cellen, maar wordt op een lager niveau tot expressie gebracht dan GPx1.