谷胱甘肽过氧化物酶

谷胱甘肽过氧化物酶

开放分类：医学植物生理学

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谷胱甘肽过氧化物酶

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。GSH-Px的活性中心是硒半胱氨酸，其活力大小可以反映机体硒水平。硒是GSH-Px酶系的组成成分，它能催化GSH变为GSSG，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，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。NADPH的减少量则和谷胱甘肽过氧化物酶的活力线性相关。GSH-Px主要包括4种：分别为胞浆GSH-Px、血浆GSH-Px、磷脂氢过氧化物GSH-Px及胃肠道专属性GSH-Px。

编辑摘要

谷胱甘肽过氧化物酶- 简介

谷胱甘肽过氧化物酶

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。硒是GSH-Px酶系的组成成分，它能催化GSH变为GSSG，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，同时促进H2 O2的分解，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的活性中心是硒半胱氨酸，其活力大小可以反映机体硒水平。

谷胱甘肽过氧化物酶可以催化GSH产生GSSG，而谷胱甘肽还原酶可以利用NADPH催化GSSG产生GSH，通过检测NADPH的减少量就可以计算出谷胱甘肽过氧化物酶的活力水平。在上述反应中谷胱甘肽过氧化物酶是整个反应体系的限速步骤，因此NADPH的减少量和谷胱甘肽过氧化物酶的活力线性相关。

谷胱甘肽过氧化物酶- GSH-Px酶系

主要包括4种不同的GSH-Px，分别为胞浆GSH-Px、血浆GSH-Px、磷脂氢过氧化物GSH-Px及胃肠道专属性GSH-Px。

胞浆GSH-Px

由4个相同的分子量大小为22kDa的亚基构成四聚体，每个亚基含有1个分子硒半胱氨酸，广泛存在于机体内各个组织，以肝脏红细胞为最多。它的生理功能主要是催化GSH参与过氧化反应，清除在细胞呼吸代谢过程中产生的过氧化物和羟自由基，从而减轻细胞膜多不饱和脂肪酸的过氧化作用。

血浆GSH-Px

构成与胞浆GSH-Px相同，主要分布于血浆中，其功能目前还不是很清楚，但已经证实与清除细胞外的过氧化氢和参与GSH的运输有关。

磷脂过氧化氢GSH-Px

是分子量为20kDa的单体，含有1个分子硒半胱氨酸。最初从猪的心脏和肝脏中分离得到，主要存在于睾丸中，其它组织中也有少量分布。其生物学功能是可抑制膜磷脂过氧化。

胃肠道专属性GSH-Px

是由4个分子量为22kDa的亚基构成的四聚体，只存在于啮齿类动物的胃肠道中，其功能是保护动物免受摄入脂质过氧化物的损害。谷胱甘肽过氧化物酶- 正常值

(1)酶速率法(37℃)：2.96～83U/g•Hb

(2)比色法：127.64±12.68U/L

谷胱甘肽过氧化物酶- 结构与分类

谷胱甘肽过氧化物酶

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）分子质量为76 ku～95 ku，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。GSH-Px的活性中心是硒半胱氨酸，其活力大小可以反映机体硒水平。GSH-Px是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。GS H-Px酶系主要包括4种不同的GSH-Px，分别为：胞浆GSH-Px、血浆GSH-Px、磷脂氢过氧化物GSH-Px及胃肠道专属性GSH-Px。第一种：胞浆GSH-Px由4个相同的分子量大小为22kDa的亚基构成四聚体，每个亚基含有1个分子硒半胱氨酸，广泛存在于机体内各个组织，以肝脏红细胞为最多。它的生理功能主要是催化GSH参与过氧化反应，清除在细胞呼吸代谢过程中产生的过氧化物和羟自由基，从而减轻细胞膜多不饱和脂肪酸的过氧化作用。第二种：血浆G SH-Px的构成与胞浆GSH-Px相同，主要分布于血浆中，其功能目前还不是很清楚，但已经证实与清除细胞外的过氧化氢和参与GSH 的运输有关。第三种：磷脂过氧化氢GSH-Px是分子量为20kDa的单体，含有1个分子硒半胱氨酸。最初从猪的心脏和肝脏中分离得到，

主要存在于睾丸中，其它组织中也有少量分布。其生物学功能是可抑制膜磷脂过氧化。第四种：胃肠道专属性GSH-Px是由4个分子量为22kDa的亚基构成的四聚体，只存在于啮齿类动物的胃肠道中，其功能是保护动物免受摄入脂质过氧化物的损害。

谷胱甘肽过氧化物酶- 化学性质

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）能催化GSH变为GSSG，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，同时促进H2O2的分解，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。几乎所有的有机氢过氧化物(ROOH)都可以在GSH-Px的作用下还原为ROH。大概反应如下：2GSH ＋H2O2→GSSH＋ 2H2O，2GSH ＋ROOH→GSSH ＋ 2ROH。

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γ-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pH 6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400 n m～420 nm范围内。

测定牛乳中GSH-Px的活性及热稳定性，发现温度升至75 ℃加热1 5 s，GSH-Px活力大致降到原有的20%；95 ℃煮沸1 min后活性全部丧失。热稳定性较低。

谷胱甘肽过氧化物酶- 作用机制

谷胱甘肽过氧化物酶的检测

GSH-Px催化还原型谷胱甘肽氧化（GSH）与过氧化氢（H2O2）还原反应 ,从而阻断超氧化阴离子细胞类脂过氧化而损害组织细胞;还

能阻断由脂氢过氧化物(LOOH) 引发自由基的二级反应 ,从而减少L OOH对生物体的损害。而自由基是机体生化反应中产生的性质活泼、具有极强氧化能力的物质。体内抗自由基体系主要包括酶类(超氧化物歧化酶、GSH-Px、过氧化氢酶等)阻止自由基形成和通过非酶促抗氧化剂(还原型谷胱甘肽、维生素 E等)捕获不成对的电子使自由基失活。过氧化脂质 (LPO) 是自由基对不饱和脂肪酸引发的脂质过氧化作用的最终产物 ,其含量的多少反映组织细胞的脂质过氧化速率或强度。机体存在阻止过氧化作用的防御体系 ,GSH-Px是细胞内抗脂质过氧化作用的酶性保护系统的主要成分 ,可催化LPO分解生成相应的醇 ,防止LPO均裂和引发脂质过氧化作用的链式支链反应 ,减少L PO的生成以保护机体免受损害。

而无论是ROOH还是H2O2都是与GSH-Px中的活性中心硒半胱氨酸作用：

E-CysSe-＋ H+＋ ROOH（H2O2）→E-CysSeOH ＋ ROH (H2O) E-CysSeOH ＋GSH→E-CysSe-SG ＋ H2O

E-Cys-Se-SG ＋GSH→E-CysSe-＋ GSSG ＋ H+