Глутатионпероксидазы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
глутатионпероксидаза 3 (содержится в плазме крови)
Обозначения
Символы GPX3
Entrez Gene 2878
HGNC 4555
OMIM 138321
RefSeq NM_002084
UniProt P22352
Другие данные
Шифр КФ 1.11.1.9
Локус 5-я хр., 5q23
глутатионпероксидаза 5 (эпидермальный, андрогенсвязанный белок)
Обозначения
Символы GPX5
Entrez Gene 2880
HGNC 4557
OMIM 603435
RefSeq NM_001509
UniProt O75715
Другие данные
Шифр КФ 1.11.1.9
Локус 6-я хр., 6p21.32
глутатионпероксидаза 6 (зрительная система)
Обозначения
Символы GPX6
Entrez Gene 257202
HGNC 4558
OMIM 607913
RefSeq NM_182701
UniProt P59796
Другие данные
Шифр КФ 1.11.1.9
Локус 6-я хр., 6p21

Глутатионпероксидазы (ГП, англ. Glutathione peroxidase, PDB 1GP1, (КФ 1.11.1.9) — семейство ферментов, защищающих организм от окислительного повреждения. Глутатионпероксидазы катализируют восстановление перекисей липидов в соответствующие спирты и восстановление пероксида водорода до воды. Известно несколько генов, кодирующих разные формы глутатионпероксидаз, отличающиеся по локализации в организме. Структурно ферменты данного семейства представляют собой селеносодержащие тетрамерные гликопротеины.

Изоферменты[править | править вики-текст]

Существует несколько изоферментов, которые кодируются разными генами. Изоферменты отличаются по локализации в клетке и субстратной специфичности. Глутатионпероксидаза 1 (GPx1) является наиболее распространенной формой фермента, и обнаружена в цитоплазме практически всех тканей млекопитающих, субстратом GPx1 является пероксид водорода. Глутатионпероксидаза 4 (GPx4) имеет большое значение в метаболизме пероксдов липидов; GPx4 также экспрессируется практически во всех клетках млекопитающих на более низких уровнях. Глутатионпероксидаза 2 (GPx2) экспрессируется в кишечнике и является внеклеточным ферментом, GPx3 также является внеклеточным ферментом и в основном встречается в плазме.[1] У человека были идентифицированы восемь изоформ глутатионпероксидазы.

Глутатионпероксидаза, выделенная из эритроцитов быка имеет молекулярную массу около 84 кДа.

Реакция[править | править вики-текст]

Примером реакции, катализируемой ферментом глутатионпероксидазой является реакция:

2GSH + H2O2 → GS-SG + 2H2O.

где GSH обозначает восстановленный мономерный глутатион, а GS-SG — дисульфид глутатиона.

Фермент глутатионредуктаза далее восстанавливает окисленный глутатион и завершает цикл:

GS-SG + NADPH + H+ → 2 GSH + NADP+.

Структура[править | править вики-текст]

Обнаружено, что относящиеся к млекопитающим GPx1, GPx2, GPx3 и GPx4 являются селеносодержащими ферментами, тогда как GPx6 — селенопротеин человека с цистеин-содержащими гомологами у грызунов. GPx1, GPx2 и GPx3 являются гомотетрамерными белками, тогда как GPx4 имеет a мономерную структуру. Поскольку целостность клеточных и внутриклеточных мембран сильно зависит от глутатионпероксидазы, антиоксидантные защитные системы самой глутатионпероксидазы сильно зависят от наличия селена.

Механизм реакции[править | править вики-текст]

В активном центре фермента находится остаток аминокислоты селеноцистеина. Атом селена находится в степени окисления −1 и окисляется пероксидом до SeOH. Далее SeOH соединяется с молекулой глутатиона (GSH), образуя Se-SG и далее соединяется с другой молекулой глутатиона. При этом регенерируется Se и образуется побочный продукт GS-SG.

Нокауты генов[править | править вики-текст]

Мыши, нокаутные по гену Gpx1 глутатитонпероксидазы имеют нормальный фенотип, нормальную продолжительность жизни. Эти данные указывают на то, что данный фермент не является критичным для жизнедеятельности. Однако, у мышей, нокаутных по двум копиям гена, преждевремнно развивается катаракта и наблюдаются дефекты в пролиферации вспомогательных мышечных клеток.[1] Однако, мыши нокаутные по гену GPX4 глутатионпероксидазы 4, погибают в течение раннего эмбрионального развития.[1] Существуют данные, свидетельствующие о том, что пониженный уровень глутатионпероксидазы 4 может повышать продолжительность жизни у мышей.[2]

Данные о нокаутах других генов, кодирующих глутатионпероксидазы, отсутствуют.


Открытие[править | править вики-текст]

Глутатионпероксидаза была открыта в 1957 году Гордоном Миллсом.[3]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 Muller FL, Lustgarten MS, Jang Y, Richardson A, Van Remmen H (August 2007). «Trends in oxidative aging theories». Free Radic. Biol. Med. 43 (4): 477–503. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2007.03.034. PMID 17640558.
  2. Ran Q, Liang H, Ikeno Y, et al. (2007). «Reduction in glutathione peroxidase 4 increases life span through increased sensitivity to apoptosis». J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 62 (9): 932–42. PMID 17895430.
  3. MILLS GC (November 1957). «Hemoglobin catabolism. I. Glutathione peroxidase, an erythrocyte enzyme which protects hemoglobin from oxidative breakdown». J. Biol. Chem. 229 (1): 189–97. PMID 13491573.

См. также[править | править вики-текст]