グルタチオン S-トランスフェラーゼ

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グルタチオンS-トランスフェラーゼは、グルタチオン結合反応の主要な酵素です。これは、グルタチオン結合反応の初期段階を触媒し、主に細胞質に存在します。

図1. グルタチオンS-トランスフェラーゼのタンパク質構造。

分類

異なる基質に応じて、少なくとも以下の5種類に分類できます：

機能

GSTの活性は、合成酵素γ-グルタミルシステイン合成酵素およびグルタチオン合成酵素からのGSHの安定供給と、細胞からGSH複合体を除去する特定の輸送体の役割に依存しています。GSTの主な役割は、GSHが非極性の異物基質の電気陰性炭素、硫黄、または窒素原子に対して求核攻撃を触媒することによって異物を解毒し、これによりそれらの主要な細胞タンパク質および核酸との相互作用を防ぐことです。具体的には、この役割におけるGSTの機能は二重です：酵素の疎水性H部位の基質と隣接する親水性G部位のGSHに結合し、二つが一緒に酵素の活性部位を形成します；次に、GSHのチオール基が活性化され、基質に対して求核攻撃を行います。グルタチオン分子はN末端とC末端ドメインの間の隙間に結合し、触媒的に重要な残基はN末端ドメインに存在すると考えられています。GST二量体の二つのサブユニットは、異種二量体または同種二量体の性質にかかわらず、非基質結合部位とGSH結合部位を含んでいます。しかし、細胞質のμおよびαによって形成される異種二量体GST複合体では、二つのサブユニットの間の隙間が別の高親和性の非基質異物生物結合部位の位置です。これは、酵素が異種二量体を形成する能力を説明するかもしれません。

臨床的意義

異常な結果：

• 急性肝炎では、CSTの変化はALTと正の相関があります；
• 重度の肝炎および慢性肝炎では、GSTが上昇している人がALTが上昇している人よりも有意に多いです；
• 重度の肝炎患者では、血清CSTが有意に増加し、そのほとんどは正常人の5-8倍です；
• 急性重度肝炎の患者では、GSTが時々正常値の数十倍に上昇します。
• 検査が必要な人：肝炎が疑われる患者または肝炎の判断。

1. Glutathione S-alkyltransferase: catalyzes the glutathione binding reaction of alkyl halides and nitroalkanes. Mainly in the liver and kidneys.
2. Glutathione S-aryl transferase: mainly catalyzes the glutathione binding reaction of aromatic hydrocarbons or other cyclic compounds containing halogen or nitro groups, such as bromobenzene and organophosphorus pesticides. The enzyme mainly exists in the cytosol of the liver.
3. Glutathione S-aralkyltransferase: catalyzes the glutathione binding reaction of aralkyl groups, for example, aralkyl halides such as benzyl chloride. Mainly in the liver and kidneys.
4. Glutathione S-epoxide transferase: It catalyzes the combination of epoxide derivatives of aromatic hydrocarbons and halogenated benzene compounds with glutathione, mainly in the cytosol of liver and kidney.
5. Glutathione S-alkene transferase: It catalyzes the binding reaction of unsaturated olefin compounds containing α, β-unsaturated carbonyl groups with glutathione, mainly in the cytosol of liver and kidney.