Značilnosti glutation, struktura, funkcije, biosinteza

On Glutation (Gsh) To je majhna tripeptidna molekula (z le tremi ne -proteinskimi odpadki), ki sodeluje v številnih bioloških pojavih, kot so encimska mehanika, biosinteza makromolekul, vmesna presnova, toksičnost kisika, znotrajcelični transport itd.

Ta majhen peptid, prisoten pri živalih, v rastlinah in v nekaterih bakterijah, se predvideva kot "HAMBER " Oksidno reduktor, saj je ena glavnih spojin z nizko molekulsko maso, ki vsebuje žveplo in nima strupenosti, povezane z ostanki cisteina.

Molekularna struktura glutationa (Vir: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons)

Nekatere bolezni pri ljudeh so povezane s pomanjkanjem specifičnih encimov presnove glutationa, kar je posledica njihovih več funkcij pri vzdrževanju telesne homeostaze.

Podhranjenost, oksidativni stres in druge patologije, ki jih trpijo človeška bitja.

Za rastline je na enak način glutation nepogrešljiv dejavnik za njegovo rast in razvoj, saj izpolnjuje funkcije tudi v več biosintetskih poteh in je bistvenega.

[TOC]

Značilnosti

Prve študije, izvedene v zvezi s podcelično lokacijo glutationa, so pokazale, da je prisotna v mitohondrijih. Nato so ga opazili tudi v regiji, ki ustreza jedrski matrici in v peroksisomih.

Trenutno je znano, da je predal, kjer je njegova koncentracija bolj obilna, v citosolu, saj se aktivno proizvaja in prevaža v druge celične oddelke, kot so mitohondriji.

V celicah sesalcev je koncentracija glutationa v območju milimolov, v krvni plazmi.

Ta znotrajcelična koncentracija spominja na koncentracijo glukoze, kalija in holesterola, nepogrešljivih elementov za celično strukturo in presnovo.

Nekateri organizmi imajo analogne molekule ali različice glutationa. Protozojski zajedavci, ki vplivajo na sesalce, imajo obliko, znano kot "tristranotion", v nekaterih bakterijah.

Nekatere vrste rastlin imajo poleg glutationa homologne molekule, ki imajo odpadke, ki niso glicin, na koncu C-terminala (homoglutacija), za katere so značilne predstavitve funkcij, podobnih tistim iz zadevnega tripéptida.

Kljub obstoju drugih spojin, podobnih glutationa v različnih organizmih, je to ena od "tiolov", ki je v večji koncentraciji znotrajcelično.

Visoka razmerja, ki običajno obstaja med zmanjšano obliko (GSH) in oksidirano obliko (GSSG) glutation.

Struktura

Gutacija ali L-nemško-glutamil-cisteinil-glicin, kot že ime pove, je sestavljen iz treh aminokislinskih odpadkov: L-glutamata, L-cistein in glicin. Ostanki cisteina in glicina se med seboj vežejo s skupnimi peptidnimi vezmi, to je med α-karboksilno skupino ene aminokisline in α-amino skupino druge.

Vendar povezava med glutamatom in cisteinom ni značilna za beljakovine, saj se pojavlja med γ-karboksilnim delom skupine r glutamata in α-amino skupino cisteina, zato se ta povezava imenuje γ povezava.

Ta majhna molekula ima molarno maso nekaj več kot 300 g/mol, prisotnost γ povezave.

Vam lahko služi: solidarnost med vrstami

Funkcije

Kot rečeno, je glutation beljakovine, ki sodeluje v številnih celičnih procesih živali, rastlin in nekaterih prokariotov. V tem smislu lahko vašo splošno udeležbo izpostavite v:

-Procesi sinteze in razgradnje beljakovin

-Tvorba ribonukleotidnih predhodnikov DNK

-Ureditev aktivnosti nekaterih encimov

-Zaščita celic v prisotnosti reaktivnih kisikovih vrst (ROS) in drugih prostih radikalov

-Transdukcija signala

-Genetska ekspresija in v

-Programirana celična apoptoza ali smrt

Koencim

Prav tako je bilo ugotovljeno, da glutation deluje kot koencim v številnih encimskih reakcijah in da je del njegovega pomena povezan s sposobnostjo prevoza aminokislin v obliki γ-glutamil aminokislin znotrajcelično.

Glutation, ki lahko zapusti celico (kar to stori v svoji zmanjšani obliki), je sposobno sodelovati v reakcijah oksida-redukcije v bližini plazemske membrane in okoliške celične okolje, ki ščiti škodljive celice pred različnimi vrstami oksidacijskih povzročiteljev.

Shranjevanje cisteina

Ta Tripéptido deluje tudi kot vir za shranjevanje cisteina in prispeva k vzdrževanju zmanjšanega stanja beljakovinskih sulfhidhilnih skupin znotraj hemo skupine hemo skupin beljakovin, ki vsebuje omenjeni kofaktor.

Zgib beljakovin

Pri sodelovanju pri zlaganju beljakovin se zdi, da ima pomembno funkcijo kot reducirajoče sredstvo disulfidnih mostov, ki je bilo neprimerno oblikovano v beljakovinskih strukturah, kar je običajno posledica izpostavljenosti oksidacijskim sredstvi.

Funkcija v eritrocitih

V eritrocitih je zmanjšani glutation (GSH), ki ga proizvaja encim reduktazna glutation peroksidaza, ki proizvaja oksidirano vodo in glutation (GSSG).

Razkroj vodikovega peroksida in s tem preprečevanje njenega kopičenja v eritrocitih, podaljša življenjski čas teh celic, saj se izogne ​​oksidativnim poškodbam, ki se lahko pojavijo v celični membrani in ki se lahko konča v hemolizi.

Presnova ksenobiotika

Glutation je tudi pomemben protagonist v ksenobiotski presnovi, zahvaljujoč s-transferalnemu glutationalnemu encimu, ki ustvarjajo konjugate glutationa.

Pametno je.

Oksidativno stanje celic

Ker glutation obstaja v dveh oblikah, znižano in eno oksidirano, razmerje med obema molekulama določa redoks stanje celic. Če je razmerje GSH/GSSG večje od 100, se celice štejejo za zdrave, če pa je blizu 1 ali 10, je lahko pokazatelj, da so celice v stanju oksidativnega stresa.

Biosinteza

Glutativna glutatide Tripide se sintetizira znotraj celične, tako rastlin in živali, z delovanjem dveh encimov: (1) γ-glutamilcistinina sintetizata in (2) glutation sintetiza encima γ-glutamil transpeptidaze.

V rastlinskih organizmih vsakega od encimov kodira en gen in napake v katerem koli od beljakovin ali njihovi geni za kodiranje lahko povzročijo smrtnost v zarodkih.

Vam lahko služi: filogenija

Pri človeku, tako kot pri drugih sesalcih, glavno mesto sinteze in izvoza vprašanja o glutation.

Sinteza od Nove glutationa, njihove regeneracije ali recikliranja zahtevajo energijo od ATP.

Zmanjšan glutation (GSH)

Zmanjšana glutation izhaja iz aminokislin glicin, glutamata in cisteina, kot že omenjeno, njegova sinteza pa se začne z aktivacijo (z uporabo ATP) γ-karboksilne skupine glutamata (skupine R) ki ga napade α-amino skupina cisteina.

To prvo kondenzacijsko reakcijo dveh aminokislin katalizira γ-glutamilcistein sintetična in jo običajno vpliva medcelična razpoložljivost glutamata in cisteina aminokislin.

Tako oblikovani dipéptid se pozneje kondenzira z glicinsko molekulo zahvaljujoč delovanju sintetične GSH. Med to reakcijo se pojavi tudi aktivacija ATP α-karboksilne skupine cisteina, ki tvori fosfatni acil in tako daje prednost reakciji z ostanki glicina.

Oksidirani glutation (GSSG)

Ko zmanjšano glutation sodeluje v reakcijah redukcije oksida, je oksidirana oblika dejansko sestavljena iz dveh molekul glutationa, pritrjenih drug drugemu skozi disulfurne mostove; Zaradi tega je zarjavela oblika skrajšana z akronim "GSSG".

Nastajanje oksidirane vrste glutationa je odvisno od encima, znanega kot peroksidaza ali GSH peroksidaza, ki je peroksidaza, ki vsebuje selenocistein (cistein ostanek, ki ima namesto atoma sulkurja selenium) v njegovem Umestitev sredstva.

Medsebojno pretvorbo med oksidiranimi in zmanjšanimi oblikami se daje zahvaljujoč udeležbi GSSG reduktaze ali glutationke reduktaze.

Prednosti vašega vnosa

Glutation lahko dajemo peroralno, lokalno, intravensko, intranazalno ali nebulizirano, da se poveča sistemska koncentracija pri bolnikih, ki trpijo zaradi oksidativnega stresa.

Rak

Preiskave, izvedene v zvezi z dajanjem peroralne glutation.

HIV

Na splošno imajo bolniki, okuženi z pridobljenim virusom imunske pomanjkljivosti (HIV), medcelične pomanjkljivosti glutationa tako v rdečih krvnih celicah kot v T celicah in monocitih, kar pogojuje njihovo pravilno delovanje.

V raziskavi, ki so jo izvedli Morris in sodelavci, je bilo dokazano, da je oskrba glutationa makrofagov pri bolnikih, pozitivnih na HIV, močno izboljšala delovanje teh celic, zlasti ob okužbah z oportunističnimi patogeni, kot so M. tuberkuloza.

Mišična aktivnost

Druge študije so povezane z izboljšanjem kontraktilne aktivnosti mišic, antioksidativno obrambo in oksidativnimi škodi, ki so nastale kot odziv na lezije ishemije/reperfuzije po GSH -jevi peroralni uporabi med treningom fizične odpornosti.

Patologije jeter

Upoštevano je, da ima njen intravenski vnos ali dajanje funkcije pri preprečevanju napredka nekaterih vrst raka in zmanjšanju poškodb celic, ki se pojavijo kot posledica nekaterih jetrnih patologij.

Vam lahko služi: esencialne maščobne kisline: funkcije, pomen, nomenklatura, primeri

Antioksidant

Čeprav pri človeških bolnikih niso bile izvedene vse poročane študije, običajno pa gre za teste v živalskih modelih (na splošno mišje), rezultati, dobljeni v nekaterih kliničnih preskušanjih.

Zaradi tega se uporablja za zdravljenje katarakte in glavkoma, kot "proti staranju", za zdravljenje hepatitisa, številne srčne bolezni, izgubo spomina in za krepitev imunskega sistema ter za čiščenje po čiščenju zastrupitev s težkimi kovinami in drogami.

"Absorpcija"

Glutathión, ki ga eksogeno dajemo, ne more vstopiti v celice, razen če je hidroliziran v njihove sestavne aminokisline. Zato je neposreden učinek uporabe (peroralnega ali intravenskega) te spojine povečanje GSH -jeve medcelične koncentracije zahvaljujoč prispevku potrebnih aminokislin za njihovo sintezo, ki jih je mogoče učinkovito prevažati v citosolu.

Stranski učinki

Čeprav velja, da je vnos glutationa "varen" ali neškodljiv, ni bilo izvedenih dovolj študij o njihovih stranskih učinkih.

Vendar je od redkih prijavljenih študij znano, da ima lahko negativne učinke, ki so posledica interakcije z drugimi zdravili in so lahko škodljivi za zdravje v različnih fizioloških okoliščinah.

Če se jemljemo dolgoročno, se zdi, da ravni cinka delujejo v pretiranem zmanjšanju.

Reference

1. Allen, J., & Bradley, r. (2011). Učinki peroralnega glutacije. Časopis za alternativno in dopolnilno medicino, 17(9), 827–833.
2. Conklin, k. Do. (2009). Prehranski antioksidanti med kemoterapijo raka: Vpliv na kemoterapevtsko učinkovitost in razvoj stranskih učinkov. Prehrana in rak, 37(1), 1-18.
3. Meister, a. (1988). Metabolizem glutationa in njegova selektivna sprememba. Časopis za biološko kemijo, 263(33), 17205-17208.
4. Meister, a., & Anderson, m. In. (1983). Glutation. Ann. Rev Biochem., 52, 711-760.
5. Morris, d., Vojna, c., Khurasany, m., Guilford, f., & Saviola, b. (2013). Funkcije makrofaga za izboljšanje dopolnjevanja glutationa v HIV. Journal of Interferon & Cytokine Research, enajst.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, str., Rodwell, v., & Weil, P. (2009). Harperjeva ilustrirana biokemija (28. izd.). McGraw-Hill Medical.
7. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehningerjeva načela biokemije. Omega izdaje (5. izd.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
8. Noctor, g., Mhamdi, a., Chaouch, s., Han in. Yo., Neukermans, j., Marquez-Garcia, b.,... preddverje, c. H. (2012). Glutation v rastlinah: integriran pregled. Rastlina, celice in okolje, 35, 454-484.
9. Pizzorno, J. (2014). Glutation! Preiskovalno medicino, 13(1), 8-12.
10. QANUNGO, s., Starke, d. W., Pai, h. V, Myyal, J. J., & Nieminen,. (2007). Glutation. Časopis za biološko kemijo, 282(25), 18427-18436.
11. Ramires, str. R., & Ji, l. L. (2001). Dopolnjevanje in usposabljanje glutationa povečuje odpornost miokarda na ishemijo-reperfuzijo in vivo. Ann. J. Fiziol. Srčni cir. Fiziol., 281, 679-688.
12. Sies, h. (2000). Glutation in njegova vloga v celičnih funkcijah. Brezplačna radikalna biologija in medicina r, 27(99), 916–921.
13. Wu, g., Fang in., Yang, s., Lupton, j. R., & Turner, n. D. (2004). Metabolizem glutationa in njegove posledice za zdravje. Ameriško društvo za prehranske znanosti, 489-492.