Что такое глутатионпероксидаза?

Свободные радикалы вырабатываются как нормальная часть клеточного метаболизма. Такие соединения включают пероксиды - окисляющие соединения, которые могут повредить ДНК, липиды и белки. Этот окислительный стресс может способствовать развитию таких заболеваний, как атеросклероз и процесс старения. Глутатионпероксидаза (GPx) представляет собой тип фермента, который служит клеточным антиоксидантом. Он восстанавливает пероксидную группу до относительно нереакционноспособной спиртовой группы, используя глутатион в качестве восстановителя, и, таким образом, защищает клетку от окислительного повреждения.

Когда соединение окисляется, оно отдает электрон. С кислородсодержащими соединениями это приводит к нестабильному соединению, которое заберет электрон из близлежащего вещества, чтобы стабилизировать себя, потенциально нанося большой вред клеточным компонентам. Пероксиды - это соединения, состоящие из двух молекул кислорода, соединенных одинарной связью, которые сильно окисляются. Эти вещества могут быть уменьшены и сделаны менее вредными с помощью ферментов, известных как пероксидазы. Эта активность является важным антиоксидантным механизмом детоксикации практически для всех организмов, которые живут в атмосфере кислорода, включая микроорганизмы.

Пероксидазы типа, известного как пероксидаза хрена, содержат железосодержащую гемовую группу на своем активном сайте. Вместо этого глутатионпероксидаза имеет селен металла на своем активном сайте. Это одна из причин, по которой селен необходим в рационе человека. Этот тип пероксидазы использует серосодержащее соединение глютатион для восстановления пероксидов и их детоксикации.

Глутатионпероксидаза включает семейство ферментов. Таким образом, существует ряд близкородственных белков, продуцируемых разными генами человека. Различные ферменты, кажется, имеют отдельные функции. Они образуются в разнородных тканях и различаются по типам реакций, опосредованных ферментами.

По состоянию на 2010 г. у людей было идентифицировано восемь различных типов, все они кодируются отдельными генами. Основной формой является GPx1. Это наиболее распространенный из этих ферментов и находится в цитозоле большинства тканей млекопитающих. Эта форма глутатионпероксидазы наиболее эффективна при восстановлении перекиси водорода с образованием воды в качестве конечного продукта.

Перекись водорода - это соединение, часто встречающееся в клетках, которое легко разлагается до свободных радикалов. Он вырабатывается в результате деятельности иммунной системы животных. Однако это соединение токсично, и для его детоксикации необходимо широкое присутствие фермента. К счастью, GPx1 обычно присутствует для выполнения такой роли путем восстановления перекиси водорода до воды. Некоторые этнические группы имеют измененную версию этого фермента, который улучшает их устойчивость к малярии.

Другим типом глутатионпероксидазы, которая является важным антиоксидантным ферментом, является GPx4. Липиды могут быть окислены с образованием гидропероксидов, особенно разрушительной формы пероксида. Эти реактивные липиды могут повредить липиды вокруг них, приводя к потенциальным состояниям, таким как воспаление и болезни сердца. GPx4, также известный как гидропероксид фосфолипидов , восстанавливает эти поврежденные липиды от перекисей до спиртов. Эта форма глутатионпероксидазы также широко присутствует в клетках, но экспрессируется на более низком уровне, чем GPx1.