还原型谷胱甘肽

还原型谷胱甘肽的药理作用
还原型谷胱甘肽（GSH）激活多种酶【如巯基(-SH)酶等】，从而促进糖、 脂肪及蛋白质代谢，并能影响细胞的代谢过程；它可通过巯基与体内的自由 基结合，可以转化成容易代谢的酸类物质从而加速自由基的排泄，有助于减 轻化疗、放疗的毒副作用，对化疗、放疗的疗效无明显影响，如保护肾小管 免受顺铂损害的主要机制为肾小管细胞内含谷胱肽解毒时所需的r-谷酰氨转肽 酶，而癌细胞却无此酶，故在不影响GSH的细胞毒效应同时保护了正常组织 但器官。且对放射性肠炎治疗效果较明显；对于贫血、中毒或组织炎症造成 的全身或局部低氧血症患者应用，可减轻组织损伤，促进修复。通过转甲基 及转丙氨基反应，GSH还能保护肝脏的合成、解毒、灭活激素等功能，并促 进胆酸代谢，有利于消化道吸收脂肪及脂溶性维生素（A、D、E、K）。
三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成，其中半胱氨酸上的 巯基为其活性基团。存在于几乎身体的每一个细胞之中。并且 广泛存在于动植物和微生物中，是生物体内最重要的非蛋白巯 基化合物之一。
产谷胱甘肽的微生物
1921年Hopkins在酵母中首先发现谷胱甘肽。随后，谷胱甘肽的化学结构得 到确定。日本等国家首先开始了发酵法生产谷胱甘肽，由于不断改进和提高 发酵工艺，逐渐在日本国内实现了谷胱甘肽生产的工业化，并使得微生物发 酵法成为目前最普遍使用的生产方法。自然界中能较多的在细胞内累积谷胱 甘肽的微生物主要为酵母菌及革兰阴性菌。产谷胱甘肽的酵母菌主要有：产 朊假丝酵母(Candida utilis)，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，面包酵母 (Saccharomyces cerevisiae)等。国内外利用细菌生产谷胱甘肽的报道比较少， 代表为：藤黄八叠球菌(Sarcina lutea)，甲烷甲基单胞(Methylomonas methanolvorens)，奇异变形杆菌(Proteus mirabiliss)。
还原型谷胱甘肽的生理功能
GSH分子含有γ—谷氨酰基和活性巯基，是GSH许多重要生理功能的结构基 础。GSH在红细胞中作为巯基缓冲剂存在，维持血红蛋白和其它红细胞蛋 白 质的半胱氨酸残基处于还原状态。GSH还广泛存在于其它正常细胞中，有很 强的亲和力，能与多种化学物质及其代谢物结合，清除体内氧自由基及其它 自由基，具有保护肝细胞膜、促进肝酶活性．抗氧化、解毒等作用，是人体 细胞内的主要代谢调节物质。GSH还在蛋白质和DNA合成、物质运输，酶活性、 新陈代谢及细胞保护等生物学功能中起着直接或间接的作用。它还是许多酶 反应的辅基，可作为抗氧化剂保护生物分子蛋白的巯基，清除体内过多的自 由基，参与体内三羧酸循环及糖代谢，具有解毒、预防糖尿病、癌症及消除 疲劳等作用。
两步反应如下：
LCys + ADP + Pi
（1）
L-γ-Glu-L-Cys + Gly
ATP L-γ-Glu-L-Cys-Gly + ADP+Pi （2）
影响生物体内GSH合成的重要因素包括GSH Ⅰ与GSHⅡ的活性和ATP的供给。 前者主要影响生物合成的效率，后者决定了生产成本。在GSH生物合成过程 中直接添加ATP经济上不合适，因此在研究中需要引入有效的ATP合成系统， 与GSH合成系统耦合，提高效率降低成本。GSH在体内的生物合成在GSH Ⅰ的 作用下进行，并且GSH Ⅰ受到谷胱甘肽产物的反馈抑制，除此之外还受转录 水平两个调节子Yap 1P和Skn7P控制。与之相反，GSHⅡ保守不受调控。
还原型谷胱甘肽
2分子GSH脱氢后以 二硫键相连形成氧 化型谷胱甘肽 (GSSG)
氧化型谷胱甘肽
在NADPH存在条件下， 谷胱甘肽还原酶 ，(GR)作用于GSSG还原生 成GSH，反应中NADPH 来源于 葡萄糖磷酸戊糖途径；
2.还原型谷胱甘肽的性质与功能
还原型谷胱甘肽理化性质与结构特征
分子式：C10H17N3O6S 分子量：307.32348 熔点：为189～193°C，晶体呈无色透明细长粒状，等电点为5.93。 结构特征：GSH由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键形成，分子中有一特殊的 γ 一肽键，即由谷氨酸的γ—COOH与半胱氨酸的α一NH2 缩合成的肽键，它不同于蛋 白质分子中的普通肽键。GSH为白色晶体，易溶于水、低浓度乙醇水溶液、液氨和 二甲基甲酰胺，而不溶于醇、醚和丙酮。谷胱甘肽固体较为稳定，而水溶液在空气 中则易被氧化。
GSH的生物合成途经及代谢调控
合成途径是在γ— 谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶催化合成。 L—谷氨酸，L —半胱氨酸在 γ—谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-glutamylcysteine synthetase，GSH Ⅰ）的作用下合成 γ—谷氨酸半胱氨酸(γ-glutamylcysteine，γ 一ECG)，然后在谷胱甘肽合成酶(glutathione synthetase，GSHⅡ)的作用下与甘 氨酸反应生成谷胱甘肽。
院系： 任课老师： 姓名：
L/O/G/O
还原型谷胱甘肽
主要内容
1 什么是还原型谷胱甘肽 2 还原型谷胱甘肽的性质与生理功能 3 还原型谷胱甘肽的应用及市场前景 4 还原型谷胱甘肽的生产方法与工艺 5 菌株的选育和发酵过程调控 6 总结与展望
1.走近谷胱甘肽
. 什么是谷胱甘肽？ 谷胱甘肽(glutathione) 是一种含γ-酰胺键和巯基的生物活性
3.还原型谷胱甘肽的应用及市场前景
谷胱甘肽具有广谱解毒作用，不仅可用于药物，更可作为功能性食品的基料，在延缓 衰老、增强免疫力、抗肿瘤等功能性食品广泛应用。
一 临床医药中的应用
谷胱甘肽的分类
谷胱甘肽具有还原型(GSH)和氧化型(GSSG)，生物体内大量存在并起主要作用的 是还原型谷胱甘肽（GSH），只有还原型谷胱甘肽才具有生理活性，而生物体内的 氧化型谷胱甘肽需要还原后才能发挥其重要的生理功能。因此我们平常所指的谷胱 甘肽一般为还原型谷胱甘肽。
还原型谷胱甘肽分子结构
两种谷胱甘肽之间的关系