| Глутатинопероксидаза 1 | |
|---|---|
 | |
| Обозначения | |
| Символы | GPX1 |
| Entrez Gene | 2876 |
| HGNC | 4553 |
| OMIM | 138320 |
| RefSeq | NM_000581 |
| UniProt | P07203 |
| Другие данные | |
| Шифр КФ | 1.11.1.9 |
| Локус | 3-я хр. , 3p21.3 |
| 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 гидроперекисей липидов в соответствующие спирты и восстановление пероксида водорода до воды. Известно несколько генов, кодирующих разные формы глутатионпероксидаз, отличающиеся по локализации в организме. У млекопитающих и человека значительная часть ферментов данного семейства представляет собой селеносодержащие тетрамерные белки и гликопротеины, существуют также мономерные и неселеновые формы[1].
Изоферменты
Существует несколько изоферментов, которые кодируются разными генами. Изоферменты отличаются по локализации в клетке и субстратной специфичности. У человека различают 8 форм GPx, 5 из которых являются селензависимыми (селен входит в состав активного центра)[1]. Глутатионпероксидаза 1 (GPx1) - тетрамерная форма, является наиболее распространенной формой фермента, и обнаружена в цитоплазме практически всех тканей млекопитающих, субстратом GPx1 является как пероксид водорода, так и многие органические гидропероксиды. Глутатионпероксидаза 2 (GPx2) - также тетрамерный фермент, экспрессируется в кишечнике. Наибольшие концентрации этого фермента найдены у основания крипт кишечника. В эмбриогенезе экспрессия гена, кодирующего GPx2, преобладает в быстрорастущих тканях[1]. GPx3 является внеклеточным тетрамерным ферментом и в основном встречается в плазме.[2] Секретируется в плазму крови в основном почками[1]. Глутатионпероксидаза 4 (GPx4) - мономерный изофермент, имеет большое значение в метаболизме гидропероксидов липидов; GPx4 также экспрессируется практически во всех клетках млекопитающих на более низких уровнях. Существует в виде трех форм, синтезирующихся с одного и того же гена (цитозольная, митохондриальная формы и GPx4 ядер клеток спермы)[1]. GPx5 - тетрамерная неселеновая GPx, специфичная для придатков семенников (образуется в эпителии головки придатка семенника)[1]. GPx6 - тетрамер, селенопротеин у человека и неселеновый фермент у грызунов, экспрессия гена этого фермента выявлена в эмбрионах мышей и в боуменовых железах под обонятельным эпителием[1].
Глутатионпероксидаза, выделенная из эритроцитов быка, имеет молекулярную массу около 84 кДа.
Реакция
Примером реакции, катализируемой ферментом глутатионпероксидазой является реакция:
2GSH + H2O2 → GS-SG + 2H2O.
где GSH обозначает восстановленный глутатион, а GS-SG — дисульфид глутатиона.
Фермент глутатионредуктаза далее восстанавливает окисленный глутатион и завершает цикл:
Структура
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 и GPx7 имеют мономерную структуру[1]. Целостность клеточных и внутриклеточных мембран сильно зависит от глутатионпероксидазы. Антиоксидантные функции селенсодержащих форм глутатионпероксидазы сильно увеличены за счет наличия селена[3].
Механизм реакции
В активном центре фермента находится остаток аминокислоты селеноцистеина. Атом селена находится в степени окисления −1 и окисляется гидропероксидом 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.
Тиоловая специфичность
Строгая зависимость функционирования глутатионпероксидаз от GSH характерна не для всех изоферменов этого семейства. GPx1 довольно строго специфична к GSH, хотя может использовать гамма-глутамилцистеин вместо GSH в качестве тиолового косубстрата[1]. Получены свидетельства того, что GPx3 способна использовать восстановленный гомоцистеин вместо GSH[4]. Также GPx3 хорошо реагирует с цистеином, тиоредоксином и глутаредоксином вместо GSH[1].
Нокауты генов
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, преждевременно развивается катаракта и наблюдаются дефекты в пролиферации вспомогательных мышечных клеток.[2] Однако, мыши нокаутные по гену GPX4 глутатионпероксидазы 4, погибают в течение раннего эмбрионального развития.[2] Существуют данные, свидетельствующие о том, что пониженный уровень глутатионпероксидазы 4 может повышать продолжительность жизни у мышей.[5]
Данные о нокаутах других генов, кодирующих глутатионпероксидазы, отсутствуют.
Открытие
Глутатионпероксидаза была открыта в 1957 году Гордоном Миллсом.[6]
Примечания
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Разыграев А.В., Матросова М.О., Титович И.А. Роль глутатионпероксидаз в ткани эндометрия: факты, гипотезы, перспективы изучения // Журнал акушерства и женских болезней. — 2017. — Т. 66, № 2. — С. 104-111.
- 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. Используется устаревший параметр
|month=(справка) - ↑ Regina Brigelius-Flohé, Leopold Flohé. Selenoproteins of the Glutathione Peroxidase Family (англ.) // Selenium. — Springer, New York, NY, 2011. — P. 167–180. — ISBN 9781461410249, 9781461410256. — DOI:10.1007/978-1-4614-1025-6_13.
- ↑ Разыграев А.В., Таборская К.И., Петросян М.А., Тумасова Ж.Н. Тиолпероксидазные активности плазмы крови крыс, определяемые с использованием пероксида водорода и 5,5`-дитиобис(2-нитробензойной кислоты) // Биомедицинская химия. — 2016. — Т. 62, № 4. — С. 431-438. — ISSN 10.18097/PBMC20166204431.
- ↑ 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.
- ↑ 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. Используется устаревший параметр
|month=(справка)
См. также
.svg){kind=small} |
Это заготовка статьи по биохимии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .