Co to jest peroksydaza glutationowa?
Wolne rodniki są wytwarzane jako normalna część metabolizmu komórkowego. Takie związki obejmują nadtlenki - związki utleniające, które mogą uszkodzić DNA, lipidy i białka. Ten stres oksydacyjny może przyczyniać się do chorób takich jak miażdżyca tętnic i proces starzenia się. Peroksydaza glutationowa (GPx) jest rodzajem enzymu, który służy jako komórkowy przeciwutleniacz. Redukuje grupę nadtlenkową do stosunkowo niereaktywnej grupy alkoholowej, stosując glutation jako czynnik redukujący, a tym samym chroni komórkę przed uszkodzeniem oksydacyjnym.
Gdy związek ulega utlenieniu, oddaje elektron. W przypadku związków zawierających tlen powoduje to niestabilność związku, który pobierze elektron z pobliskiej substancji, aby się ustabilizować, potencjalnie powodując wielkie uszkodzenie komponentów komórkowych. Nadtlenki to związki złożone z dwóch cząsteczek tlenu połączonych pojedynczym wiązaniem, które są silnie utleniające. Substancje te można zmniejszyć i uczynić mniej szkodliwymi przez enzymy znane jako peroksydazy. Ta aktywność jest ważnym mechanizmem detoksykacji przeciwutleniaczy dla praktycznie wszystkich organizmów żyjących w atmosferze tlenu, w tym mikroorganizmów.
Peroksydazy typu znanego jako peroksydaza chrzanowa mają w swoim miejscu aktywnym grupę hemową zawierającą żelazo. Zamiast tego peroksydaza glutationowa ma selen metalu w miejscu aktywnym. Jest to jeden z powodów, dla których selen jest potrzebny w diecie człowieka. Ten rodzaj peroksydazy wykorzystuje związek glutationu zawierający siarkę do redukcji nadtlenków i ich detoksykacji.
Peroksydaza glutationowa obejmuje rodzinę enzymów. Tak więc istnieje wiele blisko spokrewnionych białek wytwarzanych przez różne ludzkie geny. Różne enzymy wydają się mieć oddzielne funkcje. Są wytwarzane w różnych tkankach i różnią się rodzajem reakcji pośredniczonych przez enzymy.
Od 2010 r. Zidentyfikowano osiem różnych typów u ludzi, wszystkie zakodowane przez osobne geny. Podstawową formą wydaje się być GPx1. Jest to najczęstszy z tych enzymów i znajduje się w cytozolu większości tkanek ssaków. Ta forma peroksydazy glutationowej jest najbardziej skuteczna w redukcji nadtlenku wodoru w celu wytworzenia wody jako produktu końcowego.
Nadtlenek wodoru jest związkiem często znajdowanym w komórkach, który łatwo rozkłada się na wolne rodniki. Powstaje w wyniku działania układu odpornościowego zwierząt. Ten związek jest jednak toksyczny i istnieje potrzeba powszechnej obecności enzymu w celu jego detoksykacji. Na szczęście GPx1 jest powszechnie obecny, aby wypełnić taką rolę, redukując nadtlenek wodoru do wody. Niektóre grupy etniczne mają zmienioną wersję tego enzymu, która poprawia ich odporność na malarię.
Innym rodzajem peroksydazy glutationowej, który jest ważnym enzymem przeciwutleniającym, jest GPx4. Lipidy można utleniać, tworząc wodoronadtlenki, szczególnie szkodliwą formę nadtlenku. Te reaktywne lipidy mogą uszkadzać otaczające je lipidy, prowadząc do potencjalnych stanów, takich jak zapalenie i choroby serca. Znany również jako wodoronadtlenek fosfolipidów , GPx4 redukuje te uszkodzone lipidy z nadtlenków do alkoholi. Ta forma peroksydazy glutationowej jest również szeroko obecna w komórkach, ale jest wyrażana na niższym poziomie niż GPx1.