Глутатион
Глутатион (GSH) – небелковый тиол, трипептид, образованный аминокислотами: цистеином, глутаминовой кислотой и глицином:
O O
çç çç
Н3N+-CH-CH2-CH2-C-NH-CH-C –NH-CH2-COO-
½ ç
COO- CH2
ç
SH
Рис. 7.4. Стуктурная формула восстановленного глутатиона (GSH)
В присутствии глутатионпероксидазы и Н2О2 (реакция 38) сульфгидрильные группы двух молекул глутатиона взаимодействуют с образованием дисульфида глутатиона (GSSG):
H2O2 + 2GSH→ + GSSG + 2H2O (38)
O O
çç çç
Н3N+-CH-CH2-CH2-C-NH-CH-C –NH-CH2-COO-
½ ç
COO- CH2
ç
S
ç
S
ç
O CH2 O
çç ç çç
Н3N+-CH-CH2-CH2-C-NH-CH-C –NH-CH2-COO-
½
COO-
Рис. 7.5. Структурная формула дисульфида глутатиона (GSSG).
Глутатион имеет почти универсальное распространение в тканях животных, растений и микроорганизмов. Он присутствует в организме как в восстановленной, так и в окисленной форме и представляет собой основной клеточный фонд мобильных сульфгидрильных групп.
Данный тиол обладает полифункциональными свойствами и играет важную роль во многих внутриклеточных процессах, включая синтез белка, регуляцию и экспрессию генов клеточного цикла, детоксикацию различных ксенобиотиков (DeLeve L. et al., 1991; Горожанская Э.Г. и др., 2001). Глутатион также участвует в транспорте аминокислот, обмене дисульфидов, связывании тяжелых металлов, поддержании сульфгидрильных групп белков в восстановленном состоянии (Дубинина Е.Е., 1992).
Уровень GSH поддерживается как синтезом de novо, так и восстановлением окисленного глутатиона с помощью глутатионредуктазы, использующей в качестве восстановителя НАДФН (Hwavg C. et al., 1992). Cкорость образования восстановленного глутатиона в реакции, катализируемой глутатионредуктазой, зависит в основном от уровня НАДФН. Концентрация GSH в клетках достигает у млекопитающих до 12 мМ.
Глутатион является хорошим акцептором ОН· - радикалов. Кроме непосредственного взаимодействия с радикалами кислорода глутатион, являясь косубстратом глутатионпероксидазы, участвует в удалении клеточных пероксидов. (Осипов А.Н. и др., 1990). Обеспечивая обезвреживание перекисей и гидроксильных радикалов, GSH является одним из важнейших компонентов системы антиоксидантной защиты клетки (Ookhtens M. et al., 1998).
GSH играет существенную роль в повышении резистентности клеток и повышении адаптивных возможностей метаболизма при воспалении и иммунных реакциях (Woods J.S. et al., 1995). Эфиры глутатиона увеличивают концентрацию GSH в результате проникновения в клетки многих органов, где они подвергаются гидролизу под действием эстераз (Колесниченко Л.С. и др., 2003). В частности, глутатион вносит важный вклад в формирование антиоксидантного потенциала в эритроцитах, кроветворных клетках, поддержание пула восстановительного аскорбата (Reed D.J. et al., 1980; Poot M. et al., 1995; Ghibelli L. et al., 1995).