谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶研究进展
寄生虫谷胱甘肽转移酶的研究进展
中国兽医科学 2021,51(01): 113-118Chinese Veterinary Science网络首发时间:2020-12-04 D O I:10.16656/j.issn. 1673-4696.2021.0015 中图分类号:S852.7 文献标志码:A文章编号:1673-4696(2021 )01-0113-06寄生虫谷胱甘肽转移酶的研究进展李爽,刘群*(中国农业大学动物医学院国家动物寄生原虫实验室,北京100193)摘要:谷胱甘肽转移酶(glutathione S-transferase,GST)是由多基因编码、具有多种功能的超基因家族 酶,是细胞内转运的“通用”栽体蛋白。
哺乳动物的GST可调控细胞增殖和死亡信号通路,具有参与运输、新陈 代谢和生理反应等的能力。
已有研究表明,多种寄生虫的GST参与虫体的生命活动。
综述了有关寄生虫GST 的研究进展,为后续相关研究提供思路。
关键词:寄生虫;谷胱甘肽转移酶(GST);功能;药物靶点Advances in the research of glutathione S-transferase in parasitesLI Shuang,LIU Qun*(National A nimal Protozoa Laboratory, College of Veterinary Medicine ,Chirm Agricultural University, Beijing 100193, C/iiraa)Abstract:Glutathione S-transferase (GST) is a supergene fami ly enzyme encoded by a supergene family which has multiple functions. They were thought to be 'all-purpose' carrier proteins involved in intracellular transport. Mammalian GST regulates cell proliferation and death signaling pathways and is involved in transportation,metabolism,and physiological responses. Previous studies have demonstrated that GST of various parasites plays an important role in diversified life activities of parasites. This review mainly describes the progress of research about GST on parasites and provides in- sights for the related research.Key words:parasite;glutathione S-transferase (GST) ;function;drug target* Corresponding author:LIU Qun,E-mail :**************.cn谷胱甘肽转移酶(glutathioneS-transferase,GST)主要分为3个家族:胞质GST、线粒体G S T和微粒 体GST,其中胞质型G ST是其最大的家族。
谷胱甘肽对植物胁迫反应的调控机制
谷胱甘肽对植物胁迫反应的调控机制植物生长繁衍遭遇各种胁迫,其中包括光照不足、高温、干旱、盐害等。
这些胁迫影响植物的生长发育,导致产量下降和质量降低。
因此,研究植物胁迫反应及其调控机制对于提高农业生产和改善生态环境至关重要。
谷胱甘肽(glutathione,GSH)在调节植物胁迫反应中扮演着重要的角色。
本文将简述谷胱甘肽对植物胁迫反应的调控机理。
谷胱甘肽是一种三氨基酸肽,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。
在植物细胞中,谷胱甘肽是一种重要的抗氧化剂,可清除自由基并保护细胞免受氧化损伤。
此外,谷胱甘肽还参与植物许多重要生理过程,如氨基酸合成、硝化还原、细胞分化和调节基因表达等。
当植物遭遇胁迫,谷胱甘肽含量会显著增加。
研究表明,谷胱甘肽对植物在胁迫条件下的生存和生长至关重要。
首先,谷胱甘肽作为抗氧化剂可以减轻胁迫所引起的氧化伤害。
其次,谷胱甘肽参与修复和维持受胁迫植物器官的结构完整性和功能。
另外,谷胱甘肽还通过调节植物激素、离子运输和基因表达等途径,调控植物的胁迫响应过程。
谷胱甘肽的调控机理十分复杂。
一般来说,植物谷胱甘肽代谢途径中的多个关键基因在胁迫条件下得到调控。
其中,硫转移酶(glutathione transferase,GST)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)是谷胱甘肽代谢途径中最为关键的两个基因。
研究发现,胁迫可以诱导这两个基因的表达,从而促进谷胱甘肽合成和还原转化。
此外,一些调控基因表达的转录因子,如ABF、MYB、AP2、NAC、WRKY和bZIP家族等,也参与了谷胱甘肽在植物胁迫响应中的调控。
除了对谷胱甘肽代谢途径的调控,谷胱甘肽还通过调节植物激素信号转导和离子通道功能,参与了植物胁迫响应的调控。
例如,某些研究表明谷胱甘肽可以抑制生长素和赤霉素信号转导,从而降低植物对胁迫的敏感性。
同时,谷胱甘肽还可以通过调节离子通道和活性氧水平,维持植物细胞内外电位的平衡,以达到缓解胁迫的效果。
gpx2谷胱甘肽过氧化物酶细胞内定位
gpx2谷胱甘肽过氧化物酶细胞内定位谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)是一种重要的抗氧化酶,它对细胞内的活性氧具有很强的清除能力。
GPX的细胞内定位在细胞功能和代谢中起着重要作用。
本文将从GPX的概述、结构与功能、细胞内定位、调控机制等方面进行详细阐述。
首先,GPX是一类富含硒的酶,属于过氧化物酶家族。
它由4个亚基组成,每个亚基含有一个碳硫酶-硒结构域。
GPX不仅可以降解活性氧,还可以还原有机过氧化物和硫醇过氧化物等。
在细胞内,GPX的氧化还原反应通过将还原形式的谷胱甘肽(GSH)氧化为氧化形式的谷胱甘肽(GSSG)来实现。
而GSSG又可通过谷胱甘肽还原酶(GR)再生为还原形式的GSH,使GPX能够不断地参与清除活性氧的过程。
其次,GPX在细胞内具有多种重要功能。
首先,它可以清除细胞内的过氧化氢(H2O2),减少细胞内活性氧的累积,防止氧化应激损伤。
其次,GPX参与细胞内应激应答过程,调节细胞的生长和凋亡。
此外,GPX还参与一些重要的生理过程,如维持细胞内钙离子平衡、调控细胞膜通透性等。
总之,GPX在细胞内具有多种功能,对维持细胞内稳态和保护细胞免受氧化损伤起着重要作用。
GPX的细胞内定位主要包括胞浆定位和线粒体定位。
胞浆定位的GPX主要分布在细胞质中,广泛存在于各种细胞和组织中。
线粒体定位的GPX主要存在于线粒体内膜和基质中。
此外,还有少量的GPX定位于内质网和细胞核中。
这些细胞内定位的GPX组成了GPX系统,共同协同作用以维持细胞内的氧化还原平衡。
GPX的细胞内定位受到多种调控机制的影响。
其中,信号肽在GPX 的定位中起着重要作用。
胞浆定位的GPX通常通过N端的信号肽导向靶向到细胞质中。
而线粒体定位的GPX则通过N端的信号肽与线粒体中的转肽酶相互作用,完成线粒体定位的过程。
此外,还有一些其他的调控机制参与GPX的细胞内定位,如翻译后修饰、蛋白质相互作用等。
这些调控机制可以调节GPX的定位和活性,从而对其功能产生影响。
谷胱甘肽硫转移酶的研究进展
型 , 2 外显子 的分为 Ⅲ型 , 有 个 其他 的都归为 Ⅳ型 。
G T 一般以 2 2 D Ss 5~ 7k a的两 条亚基 以同源或异 源的方式聚合而成( 等电点 为 p 4~ ) 每个亚基 都含 H 5, 有两个空间结构不 同 的基 本结 构域 : N端 结构 域 由 B
的凝聚需要特定 的 G T的假说认 为 , S S S G T 之所 以能在
列上 的主要差异 就体现 在其结 构域上 , 以它决定 底 所
物 的特异性 。每个 亚基上都 有两个 配体 结合 位 点 : 一 是位 于 N端 的谷 胱 甘肽 ( S 特 异结 合 位 点 ( 位 G H) G
点 ) 在此位点有一个保守 的丝氨酸/ 氨酸 ( e/ y) , 酪 SrTr
物, 同时使其 易 于排 出体 外 或 者被 I 相 代谢 酶 类 分 I I 解_ , 1 从而达 到解 毒的 目的 , 护 D A及一些蛋 白避 保 N 免受到损 害。通 过 催化 亲核 的 G H和 氢过 氧化 物 反 S 应 ,S s G T 能将有机氢过 氧化 物催化 还原成毒 性较小 的 单羟基 醇类 , S G H衍 生物 次 黄酸 然 后 再 和 另外 一 个 G H分子 自动生成一个二 硫化物 __ S 5。研究证 明, 量 5 过
依 赖硒 的过氧化脂 肪酸 的还 原 , 可防止脂 质过 氧化 损 伤 的扩大 , 盯类 G T S s同工 酶有前体 H—E异 构酶 ( 内 过 氧化物异构酶 ) 的活性 , 可以催化 动物体 内前列腺 素 H (G 2 2 P H )向前 列腺素 E P E 的转变 引。 (G ) 2 2 G T 和 异 源 物 质代 谢 . S s 杂草 是 农 业 生产 的 大 敌, 它适应性 和繁殖 力都 很强 , 与作物争 夺水 分 、 分 养 和阳光 ; 杂草能导致病虫害和减产。随着农业 机械化 、 现代化 的实现 , 要求有 高效的农 田除草技术 , 利用化 学 药剂除草是近些 年来发展起来的一项高效有力 的农业
植物谷胱甘肽过氧化物酶研究进展
植物学通报 2005, 22 (3): 350 ̄356①国家重点基础发展规划项目(2003CB114305)和国家自然科学基金项目(30370765)资助。
②通讯作者。
Author for correspondence. E-mail: songcp@ 收稿日期: 2004-08-26 接受日期: 2005-03-02 责任编辑: 白羽红植物谷胱甘肽过氧化物酶研究进展①1,2苗雨晨 1白 玲 1苗 琛 2陈 珈 1宋纯鹏②1(河南大学生命科学学院 开封 475001)2(中国农业大学植物生理生化国家重点实验室 北京 100094)摘要 氧化胁迫可诱导植物多种防御酶的产生, 其中包括超氧化物歧化酶(SOD, EC1.15.1.1)、抗坏血酸过氧化物酶(APX, EC1.11.1.11)、过氧化氢酶(CAT, E.C.1.11.1.6 )和谷胱甘肽过氧化物酶(GPXs,EC1.11.1.9)。
它们在清除活性氧过程中起着不同的作用。
GPXs 是动物体内清除氧自由基的主要酶类,但它在植物中的功能报道甚少。
最近几年研究表明, 植物体内也存在类似于哺乳动物的GPXs 家族, 并对其功能研究已初见端倪。
本文综述了有关GPXs 的结构以及植物GPXs 功能的研究进展。
关键词 氧化胁迫, 谷胱甘肽过氧化物酶, 磷脂氢过氧化物谷胱甘肽过氧化物酶Progress in Plant Glutathione Peroxidase1,2MIAO Yu-Chen 1BAI Ling 1MIAO Chen 2CHEN Jia 1SONG Chun-Peng ②1(College of Life Sciences, Henan University , Kaifeng 475001)2(State Key Laboratory for Plant Physiology and Biochemistry , China Agricultural University ,Beijing 100094)Abstract Oxidative stress in plants induces several antioxidant enzymes, including superox-ide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), catalase (CAT, E.C.1.11.1.6) and glutathione peroxidase (GPX, EC1.11.1.9), which have specific roles in scav-enging reactive oxygen species. Glutathione peroxidases are a family of key enzymes involved in scavenging oxyradicals in animals. Only recently has evidence for the existence of this enzyme in plants been reported. However, the information about the function of plant GPXs is limited, according to our current knowledge. The paper reviews the structure of GPXs and the progress of plant GPXs.Key wordsOxidative stress, Glutathione peroxidase, Phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase (PHGPX)植物是一个需氧代谢的有机体。
谷胱甘肽S转移酶的研究进展及其与肿瘤的相关性
谷胱甘肽S转移酶的研究进展及其与肿瘤的相关性常彬霞;貌盼勇【摘要】Drug metabolism is one of the most important components in cell detoxification, and two enzymes, i.e. phase I drug metabolism enzyme and phase Ⅱ drug metabolism enzyme, are involved in the process- Glutathione-S-transferase (GST) is an important phase Ⅱ drug metabolic enzyme, which, together with phase I drug metabolic enzyme, may catalyze drugs to form high water-soluble products. Therefore, GST may counteract the lesions caused by endogenous and exogenous electrophilic substances, and play an important role in antitumorigenisis. The genes coding proteins that have GST activity constitute a super family, and distribute in at least 7 chromosomes. GST possesses many functions, and it is traditionally held that GST may counteract the lesions caused by endogenous and exogenous toxic compounds. Moreover, the over-expression of GST in tumor cells may mediate glutathione to bind on the substrates of anticancer drugs, accordingly leads to drug resistance of tumor.%药物代谢是细胞解毒机制的重要组成部分之一,其中主要涉及两种酶:Ⅰ和Ⅱ相药物代谢酶.谷胱甘肽S转移酶(GST)是一种重要的Ⅱ相药物代谢酶,可与Ⅰ相药物代谢酶一起催化药物形成高水溶性终产物.所以,GST能够抵御内源性和外源性亲电子物质的损害,并在抗肿瘤过程中发挥重要作用.编码GST的基因至少分布在7条染色体上,构成了一个超基因家族,编码具有GST活性的蛋白.GST有许多功能,传统观点认为,细胞中的GST可发挥防御内、外源性毒性化合物损害的作用.另外,GST在肿瘤细胞中高表达,可介导谷胱甘肽结合至大量抗癌药物底物上,导致肿瘤耐药的发生.【期刊名称】《解放军医学杂志》【年(卷),期】2012(037)008【总页数】5页(P838-842)【关键词】谷胱甘肽转移酶;抗药性,肿瘤【作者】常彬霞;貌盼勇【作者单位】100039 北京解放军302医院非感染肝病诊疗中心;100039 北京解放军302医院试验技术研究保障中心【正文语种】中文【中图分类】R730.1细胞解毒机制可对抗环境中多种有毒物质的侵害,亦能对抗一些内源性物质(如在正常代谢过程中产生的活性氧化产物)的侵害,对维护机体健康至关重要。
氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽循环
氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽循环是机体内重要的抗氧化系统。
谷胱甘肽是一种三肽,由氨基酸谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。
在细胞内,谷胱甘肽存在两种形式,一种是还原型谷胱甘肽,另一种是氧化型谷胱甘肽。
谷胱甘肽系统是机体内最重要的还原系统之一,具有非常重要的生物学功能。
1. 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽(GSSG)是一种双硫键结构的氧化物,它是由两个分子还原型谷胱甘肽(GSH)氧化形成的。
GSSG在细胞内起到重要的氧化应激信号传导和细胞凋亡的调控作用。
在细胞内,GSSG的水平通常非常低,因为细胞内存在着还原型谷胱甘肽还原GSSG为GSH的酶系统。
但当细胞受到氧化应激的刺激时,GSSG的水平会升高,导致氧化应激反应的产生,进而引发细胞损伤和炎症反应。
2. 还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽(GSH)是机体内最重要的抗氧化分子之一,它在细胞内的含量很高。
GSH能够中和体内的自由基和氧化物质,保护细胞免受氧化损伤。
GSH还是细胞内部循环系统中的重要成分,它参与多种代谢途径和细胞信号转导通路的调节,并具有抗炎和维持免疫功能的作用。
3. 谷胱甘肽还原系统细胞内的还原型谷胱甘肽主要由谷胱甘肽还原酶(GR)还原GSSG为GSH。
谷胱甘肽还原酶是一种NADPH依赖性的酶,它通过将NADPH的还原电子传递给GSSG来还原GSSG为GSH。
NADPH是细胞内还原物质的重要供应者,它可以通过多种途径被再生,从而维持细胞内的还原环境。
谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)也可以在一定程度上将GSH氧化为GSSG。
4. 谷胱甘肽循环谷胱甘肽还原系统和谷胱甘肽过氧化物酶系统构成了谷胱甘肽循环。
谷胱甘肽循环对于抗氧化反应和细胞内还原环境的维持起着非常重要的作用。
在细胞内,GSH和GSSG之间的动态平衡是谷胱甘肽循环的核心。
当细胞受到氧化应激时,GSH会捐出电子转化为GSSG,而GSSG又会通过谷胱甘肽还原酶系统还原为GSH,从而维持细胞内的还原环境。
谷胱甘肽的药理作用及研究新进展
制 ,防治病情恶 化。治疗原则 以脱 水降颅压 、激 素和静脉应用免疫 球 蛋 白,以及 呼吸循环支持 、维持内环境稳定治疗 为主 。根据 患儿侧重 点不同采取不 同治疗 ,如 中枢 神经系统受 累为主者 ,采取快脱 慢补 ,
使患者保持在 轻度脱水状态 的治疗方Leabharlann ;循环 系统受累为 主者采用快
4 0 ・文献综述 ・
O c t o b e r 2 0 1 3 , V o 1 . 1 1 , N o . 2 9 围衄
谷胱甘肽 的药理作用及研究新进展
卢 佃 华
( 山东省德州市人 民医 院药剂科 ,山东 德州 2 5 3 0 1 4 )
【 摘要 】 目的 探 讨 谷胱 甘肽 的 药理作 用及研 究进 展 。方法 谷胱 甘肽 具有 抗 氧化和 解毒 作 用 ,能够 清除 自由基 ,提 高患者 免疫 力,在 临床
将患者 的肝 功能指标正常化 。经研究表 明 ,谷胱甘肽还 可以有效改善
神经精神症 状多见 ;重症患儿呼吸 、心率增快 ,血压 增高 ;辅助检查 可发 现白细胞和血糖升 高 ,危重患者 可出现神志 的改 变 、神经源性肺
水肿和 循环衰竭 。根据 多例重症手足 1 3 病观察 ,我们认 为 以下情 况可 作为E V 7 l 感染重症 病例表现 :①年龄 <3 岁 ;②持续高 热不退 ;③呼 吸 、心率 增快 ;④出冷汗 、末梢循环 不 良;⑤肢体 抖动或无力 ;步态 不稳 、肌 张力低 下;⑥精神差 、易激 惹、嗜睡 、面色苍 白、呕 吐、抽 搐 、肢体无力 、肌 阵挛 ;⑦外周血 白细胞计数 明显增 高 ;⑧高 血糖 ; ⑨高血压 ;⑩胸 片示肺 内病变 动态变化较快者 。因此要求 医务 人员在 临床工 作 中要密切 重 点观察 患儿 的体 温 、呼吸频 率与 节律 、肺 部罗 音 、气道分泌物 、心率 、血压 、末梢循环状态 ( 指 甲充盈 时间)随访 白细胞计数、血糖 、血气和胸片等 。
谷胱甘肽在生命体内的代谢和作用研究
谷胱甘肽在生命体内的代谢和作用研究谷胱甘肽是一种重要的氨基酸,被广泛地分布在生命体内。
它不仅具有很强的抗氧化作用,还对于蛋白质的结构和功能修复有着卓越的贡献。
目前,通过对谷胱甘肽在生命体内的代谢和作用研究,我们已经有了很多关于这种生物活性分子的深入认识。
谷胱甘肽的合成通常是在细胞内完成的。
在这个过程中,谷氨酸和甘氨酸合并生成谷胱甘肽,需要一些特定的辅因子和酶的参与。
这个合成过程可以被分为两步,第一步是将谷氨酰基和甘氨酰基结合成γ谷氨酰肽,第二步是将γ谷氨酰肽还原为谷胱甘肽。
这个还原过程的关键酶是谷胱甘肽还原酶,而其再生过程中酸还原酶和谷氨酸半胱氨酸环化酶也扮演着重要的角色。
在生物体内,谷胱甘肽主要存在于细胞内液、细胞外液和血液中。
细胞内液还包括粒线体、内质网和高尔基体等细胞器中。
在自由基作用过程中,谷胱甘肽可以被氧化,生成二硫化谷胱甘肽和过氧化氢。
这个过程由谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽S-转移酶等酶系统协作完成。
在细胞的氧化还原代谢中,谷胱甘肽还具有重要的催化作用。
例如,在肝细胞中,谷胱甘肽可以调节还原型谷胱甘肽的代谢,并且可以协助解毒酒精产生的丙酮酸和乳酸等有害代谢产物。
谷胱甘肽还可以调节许多细胞过程。
例如,谷胱甘肽与细胞死亡之间的关系研究已经引起人们的兴趣。
在一些疾病中,谷胱甘肽似乎能够促进细胞的存活,或者,相反,协助细胞死亡。
一些研究表明,谷胱甘肽可能与过氧化氢扮演重要的角色,从而影响细胞命运。
谷胱甘肽还可以调节细胞分化和增殖,对于某些肿瘤细胞的增殖反应有着重要的影响。
较新的研究还表明,谷胱甘肽还可以在多个疾病的发展过程中发挥重要作用。
举个例子,谷胱甘肽的剂量控制可能有助于治疗炎症性肠病,其还原作用可以缓解细胞膜激活依赖的炎症介质的形成。
另外,谷胱甘肽可能还与心血管疾病的治疗有关,通过减少氧化脂质和抑制氧化低密度脂蛋白的形成以达到治疗心血管疾病的效果。
总而言之,谷胱甘肽是一种非常重要的氨基酸,其在维护生命体内红氧化还原平衡、保护DNA和RNA稳定、维护细胞健康、参与细胞分化和增殖等方面发挥着重要的作用。
植物硒代谢积累及相关酶的研究进展
植物硒代谢积累及相关酶的研究进展杜玉潇1,李亚男1,陈大清1,2*(1.长江大学生命科学学院,湖北荆州434025;2.武汉大学生命科学学院,武汉430072)摘要:阐述了植物硒代谢的基本途径及其积累的分子机制,详细介绍了几种参与硒代谢的关键性酶的分子生物学特性。
并展望了有关植物硒代谢的发展趋势。
关键词:植物;硒;代谢;ATP硫酸化酶;谷光甘肽过氧化物酶;硒代半胱氨酸甲基转移酶;综述中国分类号:Q945.12文献标识码:A文章编号:1005-3395(2007)03-0269-08ProgressinSeleniumMetabolismandAccumulationandKeyEnzymesinPlantsDUYu-xiao1,LIYa-nan1,CHENDa-qing1,2*(1.CollegeofLifeScience,YangtzeUniversity,Jingzhou434025,China;2.CollegeofLifeScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Seleniummetabolicfateandaccumulationofmolecularmechanismarebrieflyreviewedinplants.Keyenzymesinvolvedinthepathwayarediscribed.Trendsinseleniummetabolismresearchareprovided.Keywords:Plant;Se;Metablism;ATPsulfurylase;Glutathioneperoxidase;Selenocysteinemethyltransferase;Review微量元素硒(Se)不仅是人、动物和微生物的必需营养元素,也是植物生长发育的有益元素。
植物中的硒含量在几个μgkg-1到几千mgkg-1,因植物种类而异。
谷胱甘肽过氧化物酶GPX4在铁死亡中的作用与机制研究进展
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谷胱甘肽在生物体中的作用机理研究
谷胱甘肽在生物体中的作用机理研究谷胱甘肽是一种含有硫的三肽,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成。
它在生物体内广泛存在,并且具有多种重要的生理功能。
谷胱甘肽不仅具有抗氧化作用,还可以参与细胞代谢、蛋白质合成和调节细胞信号通路等多种生物学过程。
本文将对谷胱甘肽在生物体内的作用机理进行探讨。
一、谷胱甘肽的抗氧化作用谷胱甘肽具有强烈的抗氧化作用。
它可以通过直接清除自由基或间接参与抗氧化系统,迅速消除氧化应激反应和氧自由基损伤,保护生物体的正常生理功能。
此外,谷胱甘肽还可以与维生素C、E等其他抗氧化剂协同作用,增强抗氧化防御能力。
二、谷胱甘肽在细胞代谢中的作用谷胱甘肽在细胞代谢中也发挥重要作用。
它可以通过参与氧化还原反应、合成ATP、细胞膜透性等多种途径调节细胞代谢。
研究表明,谷胱甘肽对生物体内多种代谢途径中的关键酶具有直接或间接调节作用,从而影响整体代谢水平。
三、谷胱甘肽在蛋白质合成中的作用除了在细胞代谢中的作用,谷胱甘肽还可以参与蛋白质的合成。
蛋白质合成是生物体内最基础、最重要的生化过程之一。
研究表明,谷胱甘肽可以促进蛋白质合成过程,并且可以促进蛋白质合成后的转运和分解,保证细胞内蛋白质水平的平衡和稳定。
四、谷胱甘肽对细胞信号通路的调节作用细胞信号通路是一种复杂而又关键的生物化学过程,它控制着细胞内多种生物学活动。
谷胱甘肽经常参与细胞信号通路的构建和调节,并且可以影响干细胞分化和细胞凋亡等重要生物学过程。
研究表明,谷胱甘肽可以通过多种途径,如抑制炎症介质合成、抑制蛋白酶活性等,调节细胞信号通路,从而发挥调节生物学过程的作用。
总之,谷胱甘肽在生物体内具有多种重要的生理功能,它可以参与氧化还原反应、抗氧化反应、蛋白质合成、细胞代谢、细胞信号调节等多种生物学过程。
因此,在研究谷胱甘肽的生物学功能的同时,我们也应该深入探讨它的药理学作用,为其在医疗、疾病预防等领域的应用开发提供理论基础。
细菌中谷胱甘肽的研究进展
细菌中谷胱甘肽的研究进展谷胱甘肽(GSH)广泛存在于革兰阴性菌和部分革兰阳性菌中,是其中含量最丰富的含巯基小分子肽。
部分细菌可在体内直接合成GSH,也有部分细菌可从外界获得GSH。
GSH在细菌体内参与代谢中的氧化还原反应,并通过酶促反应维持体内的平衡。
而这种平衡在细菌面对生长过程中来自环境和自身代谢所造成的高氧、高渗透压、药物、金属离子等各种变化时,能够直接或间接的发挥抵抗作用。
本文将就GSH在细菌中的合成、代谢平衡及主要的作用进行综述。
[Abstract] Glutathione is a small molecule peptide that is one of the most abundant thiols present in gram-negative bacteria and most gram-positive bacteria. Some bacteria can synthesis glutathione directly,some may acquire glutathione form external environment. Bacteria encounter various stress conditions from the environment and their own metabolites,such as oxidative stress,osmotic stress and other stresses coming from chlorine compounds,metal ions and so on. Glutathione can protects the bacterial cells from these stress damage directly or indirectly. This article is to review the synthesis,metabolic balance and main roles of Glutathione in bacteria.[Key words] Glutathione;Bacteria;Homeostasis;Antioxidant谷胱甘肽(glutathione ,GSH)廣泛分布于多种生物体内[1]。
虾夷马粪海胆谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽硫转移酶基因的克隆与表达分析
谷胱 甘肽 硫转 移酶 ( uaho eS ta seae , T) 一 种 小 分子 的水 溶性 蛋 白 , Gltt in rn frss Gs 是 普遍 存 在 于 各种 生 物 组 织 的胞液 中 。研究 表 明 GS T在 体 内表 达水 平 的高低 是 决定 细 胞对 一 些有 毒 化 学物 质 的 敏感 性 的关 键 因素 。GS 的主要 功能 是催 化某 些 内源性 或外 来有 害物 质 的亲 电子基 团与还 原 型谷 胱 甘肽 的巯基 结合 , T 增 加 其 疏水 性使 其易 于排 出体 外 , 而 达到解 毒 的 目的[ 从 1 。迄今 为止 , 在人 GS T家 族 中共 发 现至 少 8类 同工 酶 。研究 内容 主要 涉及 组织 分 布l训 、 l 同工酶 类 型_ 以及 结构 基 因 研究 等等 。 2 。 虾夷 马粪 海胆 又称 中 间球海 胆 ( £0 g zc r itr d u ) 是 我 国北方 最 重 要 的经 济 海胆 , S r DP£D neme is , 随着 养 殖 生产 的高 密度 、 约化 发展 , 集 使虾 夷 马粪海 胆 的养殖 也频 繁发 生各 种病 害 。对 其免疫 系统及相 关 免疫 因
因在 脂 多糖 ( P ) 激 后 不 同 时 间 的表 达 差 异 情 况 进 行 了研 究 。 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 基 因 ( X) c NA 全 长 L S刺 GP 的 D 10 2b , 中 开放 间读 框含 有 6 7b , 码 2 9个 氨 基 酸 残 基 , 跨 膜 结 构 , 4 p 其 5 p 编 1 无 无信 号肽 , 为胞 内蛋 白。 实 时 定 量 P R C 检 测 发 现 G x基 因在 L S刺 激 9h时 , 达 量 最 高 为 对 照组 的 44 P P 表 . 7倍 ( < O 0 )刺 激 3 P .1 , 2h时 , 表达 量 恢 复 到 刺 激
保护酶的测定方法
保护酶的测定方法保护酶是一类在细胞中参与保护细胞免受外界环境压力的重要酶类。
它们通过各种机制来减轻细胞对于氧化应激和其他环境压力的损伤。
对于保护酶的准确测定,可以帮助科研人员了解细胞对于不同环境压力的应激反应情况,为相关领域的研究提供重要依据。
本文将介绍几种常用的保护酶的测定方法。
超氧化物歧化酶是一种广泛存在于生物体内的抗氧化酶,可以催化超氧自由基的歧化反应,将其转化为氧气和过氧化氢。
以下是几种常用的SOD测定方法:1. Xanthine氧化法:该方法利用xanthine氧化为尿酸的反应,代谢产生的超氧自由基会转化为过氧化氢。
通过测定尿酸产生的速率,可以推断出超氧化物歧化酶的活性。
2.超氧化物自动氧化法:该方法利用香草醛或硝酸铬酸根在碱性介质中自动分解产生的超氧自由基,测定它的自动氧化速率,从而推断超氧化物歧化酶活性。
3.氰硫酸钾法:该方法是一种直接测量过氧化氢产生速率的方法。
它利用超氧化物与脱氢壬预先发生反应,然后再加入氰化物,产生氰硫酸,从而间接测定过氧化氢的产量,与超氧化物歧化酶的活性相关。
谷胱甘肽过氧化物酶是一种催化化学反应,通过将谷胱甘肽还原为氧化形式来减轻氧化应激。
以下是几种常用的GPx测定方法:1.肟酶法:该方法利用NADPH与肟酸反应,产生单位时间内的吸光度变化,从而推断谷胱甘肽过氧化物酶的活性。
2.高氯酸法:该方法是一种直接测定过氧化氢产生速率的方法。
将高氯酸添加到反应体系中,反应产生的物质与酒石酸钠和醋酸铷反应产生紫色,通过测定吸光度的变化来间接测定过氧化氢的产量。
过氧化氢酶是一种催化氧化物和酸酐产生氧气和水的酶。
以下是几种常用的CAT测定方法:1.光度发色法:该方法利用过氧化氢与琼脂糖-碘-钾碳酸反应产生的碘溶液的吸光度变化,来间接测定过氧化氢酶的活性。
2.凡那滨法:该方法利用凡那滨的氧化还原反应,通过测定氧气释放的速率,间接推断过氧化氢酶的活性。
谷胱甘肽-S-转移酶是一种广泛存在于生物体内的解毒酶,主要参与细胞内代谢物的转运和解毒。
谷胱甘肽的应用和酶法生产谷胱甘肽的研究进展
收稿日期:2005-03-04;修订日期:2005-05-17作者简介:段学辉(1958-),男,江西南昌人,1998年华东理工大学生物化工专业博士毕业。
第23卷 第6期2005年12月江 西 科 学J I A NGX I SC I ENCEVol .23No .6Dec .2005 文章编号:1001-3679(2005)06-0750-04谷胱甘肽的应用和酶法生产谷胱甘肽的研究进展段学辉,谢雷波,王 锦(南昌大学生命科学学院教育部食品科学重点实验室,江西南昌 330047)摘要:谷胱甘肽是一种重要的生物活性物质,在医药、食品和化妆品等领域有重要的应用。
简单介绍了酶法生产谷胱甘肽的研究进展和发展前景。
关键词:谷胱甘肽;应用;研究进展中图分类号:Q516;Q81 文献标识码:AAppli ca ti on of Glut a th i one and the Study Progressof Glut a th i one by Enzy ma ti c M ethodDUAN Xue -hui ,X I E Lei -bo,WANG J in(Educati on M instry Key Laborat ory of Food Sicience,School of L ife Science,Nanchang University,J iangxi Nanchang 330047PRC )Abstract:Glutathi one is an i m portant bi ol ogical active substances ,which is significantly app lied in phar macy 、f ood and cos metic etc .The study p r ogress of Glutathi one by enzy matic method and devel 2opment p r os pect of Glutathi one were intr oduced.Key words:Glutathi on,App licati on,Study p r ogress 动植物细胞中都含有一种三肽,称还原型谷胱甘肽(reduced glutathi one ),即γ-谷酰半胱氨酰苷氨酸,因为它含有游离的-SH 基,所以常用GSH 来表示。
谷胱甘肽代谢途径的研究及应用
谷胱甘肽代谢途径的研究及应用谷胱甘肽是一种硫氨基酸肽,因其含有保护细胞的谷氨酰残基和还原型硫醇基组成而备受科学家们的关注。
自发现以来,谷胱甘肽已被证明对生物体的抗氧化、抗炎和解毒具有重要作用。
在过去的几十年中,对于谷胱甘肽代谢途径的研究,也逐渐成为了生物医学领域的热点研究方向。
近年来,越来越多的研究者开始关注谷胱甘肽在生物体内的代谢途径,探究其生物学意义及其临床应用价值,不少重要成果已被取得。
下文将从谷胱甘肽代谢酶家族、代谢途径的调控、与疾病相关的谷胱甘肽代谢异常等几个方面,来分析谷胱甘肽代谢途径所涉及的生物学及临床应用问题。
1. 谷胱甘肽代谢酶家族谷胱甘肽在生物体内的代谢过程主要由谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷氨酰转移酶等酶类蛋白质调节。
其中,谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶均是谷胱甘肽代谢途径中具有代表性的酶家族。
谷胱甘肽还原酶是一个重要的存在于细胞内和细胞外的氧化还原酶,具有明显的保护作用。
这种酶能够将还原型谷胱甘肽和氧化型谷胱甘肽之间相互转化,并参与细胞的抗氧化代谢过程。
谷胱甘肽还原酶具有三种亚型:GSR1(细胞胞浆中最常见的亚型)、GSR2(在线粒体中表达的亚型)和GSR3(在细胞壁中表达的亚型)。
谷胱甘肽过氧化物酶是一种对有机过氧化物高度敏感的纤维蛋白酶,一般被认为是生物体内一种重要的抗氧化酶。
当前已知,谷胱甘肽过氧化物酶存在两种亚型:GPX1(存在于细胞胞浆和线粒体中)和GPX4(在细胞内外膜和内质网中表达)。
与谷胱甘肽还原酶相比,谷胱甘肽过氧化物酶的代谢途径相对复杂,包括谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽和亚硒酸盐等。
2. 代谢途径的调控谷胱甘肽代谢途径在生物体内是一个复杂的系统,各种代谢酶间相互作用与调控着它的生物学特征。
因此,了解和控制代谢途径的调控过程,是对于研究和利用谷胱甘肽代谢途径具有极其重要的意义。
研究数据显示,谷胱甘肽代谢途径的调控主要与多种细胞因子、信号分子和基因表达等相关。
双硫仑样反应相关酶学研究进展
双硫仑样反应相关酶学研究进展发布时间:2022-11-14T02:14:07.839Z 来源:《医师在线》2022年6月12期作者:洪晴高兴斌[导读]洪晴高兴斌2通讯作者(1山东省中医药大学西医系;山东济南250000;2山东省青州市人民医院急诊科;山东青州262500)摘要:目前,双硫仑样反应的发生机制尚未完全明了,认为包括乙醛脱氢酶在内的相关活性酶类发挥了重要作用。
为进一步探讨其发生机制,以便更好的识别和诊治,本篇对国内外的双硫仑样反应的相关文献进行了较为全面的检索、分析与研究。
发现,除乙醛脱氢酶外,多巴胺β-羟化酶、细胞色素P-450酶系、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶或谷胱甘肽转移酶等酶系在双硫仑样反应中也发挥了作用。
为双硫仑样反应的抗组胺、谷胱甘肽等药物的治疗提供了理论上的依据。
关键词:双硫仑;双硫仑样反应;酶;乙醛脱氢酶;酒精依赖者先应用双硫仑(Disulfiram ,)再让其适量饮酒,会出现面部及皮肤潮红、恶心、呕吐、心悸、呼吸困难、低血压等不适感觉,人为利用这种适度的副反应以达到戒酒目的,即为双硫仑反应(Disulfiram reaction)[1]。
然而,患者应用某些抗生素,如第三代头孢菌素、硝基咪唑类等药物后,再饮酒同样出现了上述类似反应,称为双硫仑样反应(disulfiram-like reactions,DLR),其程度不一,甚者可以出现晕厥、休克、死亡等严重的反应。
认为DLR发生的机制是这些药物分子结构中含有与双硫仑相同的N-甲基硫代四唑基团 (Methyl-tetrazolethiol,NMTT),抑制乙醛脱氢酶(dehydrogenase ALDH)活性,使乙醛不能氧化为乙酸而在体内蓄积造成“乙醛效应”[2][3],因乙醛升高的直接作用和组胺的释放引起不适症状[4]。
然而,临床实验发现,许多药物如甲硝唑、头孢曲松等药物的分子结构中虽然没有NMTT 结构,仍然可以发生DLR[5][6]。
谷胱甘肽在水产养殖中的应用研究进展
谷胱甘肽在水产养殖中的应用研究进展姚晨阳;刘敬;张启美;高乔;张成国;柳巧宁【摘要】谷胱甘肽(glutathione,GSH)是含有巯基的三肽,广泛存在于生物组织中,作为良好的抗氧化剂、解毒剂和免疫增强剂,对于水产养殖业意义重大.谷胱甘肽的研究为水产养殖新饲料的开发提供了理论依据,具有重要的理论意义和实际应用价值.本文综述了谷胱甘肽在水产养殖动物生长发育、抗氧化、解毒等方面的研究进展.【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2016(029)001【总页数】5页(P105-109)【关键词】谷胱甘肽;水产养殖;应用【作者】姚晨阳;刘敬;张启美;高乔;张成国;柳巧宁【作者单位】山东金城生物药业有限公司,山东淄博255130;山东金城生物药业有限公司,山东淄博255130;山东金城生物药业有限公司,山东淄博255130;山东金城生物药业有限公司,山东淄博255130;山东金城生物药业有限公司,山东淄博255130;山东金城生物药业有限公司,山东淄博255130【正文语种】中文【中图分类】S966.9谷胱甘肽(glutathione,GSH)最早由de Rey-Palhade于1888年在酵母细胞内发现,它可与硫元素混合后产生硫化氢,广泛存在于活体组织中。
经过一百余年的研究,谷胱甘肽的代谢规律、作用机理和生理学功能已被基本揭示,从而能为谷胱甘肽的深入研究和应用提供依据。
由于天气复杂多变、养殖密度高、营养过剩、以及水体污染等不确定性的因素存在,水生动物疾病频发,而水产养殖者为追求利益最大化,过量使用各种渔药,使人体产生各种不良反应。
随着国家对食品安全重视程度的不断提高,高效、安全的饲料添加剂越来越成为人们关注的焦点,加强水产养殖的生产管理就显得更为重要。
研制高效、安全的饲料添加剂,通过营养途径来提升水产养殖动物的健康水平,提高动物的产量和品质,是解决上述难题的有效的途径之一。
本文对谷胱甘肽进行了系统的介绍,并详细阐述了谷胱甘肽在水产养殖应用方面的研究进展,为我国水产养殖行业的健康发展提供有益的参考。
谷胱甘肽过氧化物酶模拟物研究进展_邓萍
China Licensed PharmacistMar.2012,Vol.9No.3合理用药呵护公众健康1引言谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathioneperoxidase,GSH-Px)是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。
它能催化谷胱甘肽(Glutathione,GSH)与过氧化物之间的氧化还原反应,使过氧化物还原成低毒的羟基化合物,从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。
GSH-Px包括胞浆GSH-Px、血浆GSH-Px、胃肠道专属性GSH-Px及磷脂过氧化氢GSH-Px四种。
胞浆GSH-Px主要分布在肝脏红细胞中,其生理功能主要是催化GSH参与氧化还原反应,清除在细胞新陈代谢过程中产生的过氧化物和羟基自由基,减轻细胞膜不饱和脂肪酸的过氧化作用。
血浆GSH-Px主要分布于血浆中,其功能与清除细胞外的过氧化氢和参与GSH的运输有关。
胃肠道专属性GSH-Px只存在于啮齿类动物的胃肠道中,其功能是避免因摄入脂质过氧化物而造成的机体损害。
磷脂过氧化物GSH-Px主要存在于睾丸中,其生物学功能与抑制膜磷脂过氧化有关。
GSH-Px在人体内具有十分重要的生理活性,谷胱甘肽过氧化物酶模拟物研究进展邓萍蒋君好(重庆医科大学药学院,重庆400016)【摘要】回顾谷胱甘肽过氧化物酶模拟物的研究进展,为开发新型谷胱甘肽过氧化物酶模拟物提供科学参考。
总结了目前研究比较热门的4种代表性谷胱甘肽过氧化物酶模拟物:小分子模拟物、环糊精为酶模型的模拟物、多肽含硒模拟物、多糖为酶模型的模拟物,分析了其发展趋势。
【关键词】谷胱甘肽;过氧化物酶;模拟物doi:10.3969/j.issn.1672-5433.2012.03.007Research Progress of Glutathione Peroxidase MimicsDengPing,JiangJunhao(SchoolofPharmacyofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China)ABSTRACTInordertoprovidescientificandreasonablereferencesforthefurtherstudyonglutathioneperoxidasemimics,theresearchprogressofglutathioneperoxidasemimicswasreviewed.Theresultsindicatedthatthecurrentrepresentativesofglutathioneperoxidasemimicshavefourtypes:smallmoleculecompounds,cyclodextrinasamodelforenzymemimics,selenium-containingpeptidesasamodelforenzymemimicsandpolysaccharideasamodelforenzymemimics.Thedevelopmenttrendinthefuturewasalsoanalyzed.KEY WORDSGlutathione;Peroxidase;Mimics作者简介:邓萍,硕士,副教授。
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动物医学进展,2008,29(10):53-56Pr ogress in Veterinary Medicine文献综述谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶研究进展*马森(武夷学院化学系福建省高校绿色化工技术重点实验室,福建武夷354300)摘要:谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和谷胱甘肽转硫酶(GST)是一对抗氧化酶。
GSH-Px为含硒半胱氨酸,至少有4种同工酶,催化还原H2O2和有机氢过氧化物。
GST不含硒,有多种同工酶,不能分解H2O2,但具有清除过氧化物和解毒的双重功能。
二者广泛存在于组织细胞、红细胞、血浆和乳中,与细胞损伤、缺氧、中毒、衰老、多种疾病的发生有关;GSH-Px活性也与机体硒水平密切相关。
文章综述了GSH-Px 和GST的分类与结构、性质、作用、检测原理、动物临床方面的应用及研究进展。
关键词:谷胱甘肽过氧化物酶;谷胱甘肽转硫酶;研究进展中图分类号:Q554.6文献标识码:A文章编号:1007-5038(2008)10-0053-04谷胱甘肽过氧化物酶(g lutathione pero xidase, GSH-Px)于1957年由M ills从牛红细胞中发现,分子结构中含硒,故又名硒谷胱甘肽过氧化物酶(Se-GSH-Px),是体内清除H2O2和许多有机氢过氧化物的重要酶。
1976年,Law rence等发现组织中还存在一种不含硒的GSH-Px,命名为谷胱甘肽转硫酶或不含硒的谷胱甘肽过氧化物酶(g lutathio ne-S-tr ansferase,GST或on-Se-GSH-Px),在体内具有清除过氧化物及解毒的双重功能。
文章对GSH-Px和GST的分类与结构、性质、作用、检测原理、动物临床方面的应用及研究进展进行了阐述。
1分类与结构从人和动物组织或细胞中提纯的GSH-Px,分子质量为76ku~95ku,为水溶性四聚体蛋白,4个亚基相同或极为类似,每个亚基有1个硒原子。
目前发现GSH-Px至少有4种同工酶,其在机体中的分布、亚基结构、一级序列和酶学特点上有显著不同。
第1种为细胞谷胱甘肽过氧化物酶(cGPx),主要分布在组织细胞的细胞区、线粒体和红细胞中,催化还原H2O2和有机氢过氧化物,对各类氢过氧化物都有较好的催化作用。
第2种为磷脂过氧化氢谷胱甘肽过氧化物酶(PH GPX),主要分布在各种组织细胞外的细胞液内,部分分布在细胞膜上,主要还原磷脂过氧化氢、脂肪酸过氧化氢和甾体过氧化氢, PH GPX是必需的生物膜组成成分,可阻止生物膜非专一性的磷脂过氧化。
第3种为血浆谷胱甘肽过氧化物酶(pGPx),主要分布在血液中,既能还原磷脂氢过氧化物又能还原H2O2。
第4种为消化系统谷胱甘肽过氧化物酶(GIGPX),高表达于胃肠道黏膜上皮细胞。
牛红细胞GSH-Px有178个氨基酸,第35位是1个硒半胱氨酸。
在其亚基结构中有4处A-螺旋和4处B-折叠。
整个酶分子中,4个亚基处在一个平面,具有催化活性的硒半胱氨酸位于酶分子表面凹穴的活性部位,易于接触有机氢过氧化物等底物。
后者虽然不溶于水,但由于活性基团周围存在一些疏水性芳香环氨基酸残基,形成脂溶性底物可进入的疏水区域,可以与硒半胱氨酸反应,从而使GSH-Px显示很高的反应性。
GST是分子质量40ku~50ku的二聚体蛋白质,随着亚基的不同组合而有多种同工酶,如哺乳动物的GST分为A, L,P,H,R等5类水溶性GST,另外还有一类是脂溶性的微粒体同工酶。
随着对GST的深入研究,新GST种类不断被发现。
已确定了上述5种主要的酶家族中至少一个成员的三维结构,这些结构都具有包括两个结构域的基本蛋白质折叠。
大鼠肝胞浆GST是由Ya、Yb、Yc3种不同亚基组合成的YaYa、YcYc、YaYc、YbYb等同工酶,亚基的分子质量为22.5ku~25ku;大鼠肝微粒体GST的亚基分子质量却为14ku;不同来源的GST中氨基酸组成可能有差异,分子质量常不一致[1-5]。
*收稿日期:2008-05-04基金项目:福建省教育厅/乳谷胱甘肽过氧化物酶研究0项目(JB03266)作者简介:马森(1947-),男,青海西宁人,教授,主要从事动物生理生化研究。
2化学性质GSH-Px可使H2O2转变为H2O,使许多有机氢过氧化物(ROOH)还原为ROH,在催化反应中需要还原型谷胱甘肽(GSH)作为供氢体,反应如下:2GSH+H2O2GSH-PxGSSH+2H2O,2GSH+ROOH GSH-PxGSSH+2ROH;几乎所有的有机氢过氧化物都可以在GSH-Px的作用下还原为ROH。
GSH-Px虽然可以催化许多巯基化合物氧化,但催化效率相对很低,在所有的巯基化合物中以C-谷胱甘肽的催化效率最高。
GSH-Px愈纯,其性质愈不稳定,纯酶置冰箱中贮存,活力会降低。
GSH-Px的最适pH为8~9,在pH6及其以下,GSH-Px 无活性。
氰化物与叠氮化物都不能抑制GSH-Px的活性。
GSH-Px的吸收光谱在400nm~420nm范围内。
在GST的作用下,GSH可与许多亲电药物结合,如GSH与1-氯-2,4-二硝基苯结合成1-巯基-2, 4-二硝基苯:GSH+C6H3(NO2)2ClNon-S e-GS H-Px SG-C6H3(NO2)2Cl+H Cl;该酶还可以清除脂类氢过氧化物,但不能催化H2O2分解,2GSH+ROOHNon-Se-GSH-PxROH+H2O+GSSG,从微粒体提纯的GST为低活性酶,被活化剂N-乙基-顺丁烯二酰亚胺、靛乙酰胺等处理后活性可明显增强。
牛乳中也存在GST,测定牛乳中GSH-Px和GST的活性及热稳定性,发现温度升至75e加热15s,GSH-Px活力大致降到原有的20%;95e煮沸1m in后活性全部丧失。
75e加热15s,GST的活性下降50%,95e煮沸1min后GST活性仍保存30%左右,GST有更高的耐热性[6]。
3谷胱甘肽过氧化物酶的作用机制在GSH-Px的催化反应中,分子中的硒半胱氨酸起重要作用。
在反应(1)中ROOH可用H2O2代替。
无论ROOH还是H2O2,都可将GSH-Px中的E-CysSe-+H++ROOH k1E-Cy sSeOH+ROH Y(1) E-CysSeOH+GSH k2k-2E-Cy sSe-SG+H2O(2)E-Cys-Se-SG+GSH k3k-3E-Cys-Se-+GSSG+H+(3)硒醇离子氧化成硒次磺酸衍生物(E-CysSeOH),但后者是酶促反应的中间物(过度态复合物)。
在反应(2)中GSH为供氢体,它与酶反应的中间物作用后产生E-Cy sSe-SG(酶-底物复合物)。
然后通过反应(3)再与GSH反应,生成原来的GSH-Px与氧化型谷胱甘肽(GSSG)。
这三步反应表明,GSH-Px的催化反应是一种循环过程,其中硒半胱氨酸发生的可逆性氧化还原反应起重要作用;在循环过程中GSH-Px可恢复原来状态,但GSH却变成GSSG。
要使GSSG还原成GSH,必须在GSH还原酶作用下由NADPH提供H,反应式:GSSG+NADPH GSH还原酶2GSH+NADP+[1-4]。
4生物学作用4.1谷胱甘肽过氧化物酶的作用4.1.1清除脂类氢过氧化物GSH-Px的主要作用是清除脂类氢过氧化物,并在过氧化氢酶含量很少或H2O2产量很低的组织中,可代替过氧化氢酶清除H2O2,其清除脂类氢过氧化物的速度决定于GSH-Px的浓度,而与GSH的浓度无关。
4.1.2清除H2O2脑与精子中几乎不含过氧化氢酶,而含较多的GSH-Px,代谢中产生的H2O2可以被GSH-Px清除。
即使含过氧化氢酶较多的组织,仍需GSH-Px清除H2O2,因为在细胞中过氧化氢酶多存在于微体,而在胞浆和线粒体中却很少,组织中较多的GSH-Px可及时清除H2O2;如有的病人缺乏产生过氧化氢酶的基因,但GSH-Px可清除H2O2,故H2O2损伤组织不明显。
4.1.3减轻有机氢过氧化物对机体的损伤在病理生理情况下,活性氧如#OH可能诱发脂类过氧化,除了直接造成生物膜损伤外,还可以通过脂类氢过氧化物与蛋白质、核酸反应,使机体发生广泛性损伤。
如果GSH-Px清除脂类氢过氧化物能力不受影响,机体的损伤就可减轻。
除了脂类氢过氧化物外,还可能出现其他有机氢过氧化物,如核酸氢过氧化物、胸腺嘧啶氢过氧化物,这两者属于致突变剂, GSH-Px清除有机氢过氧化物的作用可降低致突发生率。
脂类过氧化也是细胞老化的原因之一,预防脂类过氧化可延缓细胞老化,所以GSH-Px在预防衰老方面起到重要作用[7]。
4.1.4参与前列腺素合成的调节前列腺素在体内分布较广,其合成原料为花生四烯酸。
但在环氧酶与脂氧合酶的作用下,花生四烯酸尚可氧化成某54动物医学进展2008年第29卷第10期(总第183期)些氢过氧化物(XOOH)。
这些氢过氧化物显著干扰前列腺素的生物合成。
在GSH-Px的作用下, XOOH可转变为无活性物质(XOH),故GSH-Px 对前列腺素的生物合成起到调节作用。
4.1.5其他作用硒和GSH系统在氧化防御反应中起着关键作用。
此外,GSH在代谢、细胞信号传导和蛋白质相互作用中也具有辅助性功能,还可以调节机体防御反应。
其他含硒蛋白也有抗氧化特性。
硒蛋白和有机硒复合物可以催化过亚硝酸盐反应生成NO2,在预防过亚硝酸盐的生成中也起着重要作用,可以保护细胞免受过亚硝酸盐的损害[8]。
4.2谷胱甘肽转硫酶的作用GST广泛存在于哺乳动物各组织器官中,主要功能是催化某些内源性或外来有害物质的亲电子基团与还原型谷胱甘肽的巯基偶联,增加其疏水性使其易于穿越细胞膜,分解后排出体外,从而达到解毒的目的,保护DNA及一些蛋白质免受损伤。
GST 在肝细胞中含量很多,肝细胞受到损伤时GST很快会释放到血液中,因此血液中GST升高可作为肝脏损伤的敏感指标。
GST具有清除体内过氧化物及解毒的双重功能,但GST在GSH-Px活力降低的条件下,只有清除脂质过氧化物(LPO)的功能[1-3,5]。
5检测方法GSH-Px的活力以催化GSH的反应速度来表示。
由于GSH和H2O2生成GSSH和H2O的反应在没有酶的条件下也能进行,因此计算酶活力时必须扣除非酶促反应引起的GSH减少的部分。
GSH 测定通常采用二硫代二硝基苯甲酸法,其原理是GSH和二硫代二硝基苯甲酸作用生成5-硫代二硝基苯甲酸阴离子。
该离子呈现较稳定的黄色,在412nm测定其吸光度,即可计算出GSH的量,以单位时间内GSH减少量来表示GSH-Px活力。
GST 具有催化GSH与1氯-2,4-二硝基苯结合的能力,GSH+C6H3(NO2)2Cl C6H3(NO2)2GS(1-巯基-2,4-二硝基苯)+H Cl,在一定时间内,活性高低与GSH的减少量呈线性关系。