Glutathion S-Transferase

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Glutathion S-Transferase ist das Schlüsselenzym in der Glutathionbindungsreaktion. Es katalysiert den ersten Schritt der Glutathionbindungsreaktion und kommt hauptsächlich im Zytosol vor.

Abbildung 1. Proteinstruktur von Glutathion S-Transferase.

Klassifikationen

Je nach verschiedenen Substraten kann es in mindestens die folgenden 5 Typen unterteilt werden:

Funktionen

Die Aktivität von GST hängt von der stabilen Versorgung mit GSH durch die Synthetasen γ-Glutamylcystein-Synthetase und Glutathion-Synthetase sowie von der Rolle spezifischer Transporter ab, um GSH-Konjugate aus der Zelle zu entfernen. Die Hauptfunktion von GST besteht darin, die Heterologen zu entgiften, indem sie den nukleophilen Angriff von GSH auf die elektrophilen Kohlenstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome des unpolaren heterologen Substrats katalysiert, wodurch deren Wechselwirkung mit wichtigen zellulären Proteinen und Nukleinsäuren verhindert wird. Konkret ist die Funktion von GST in dieser Rolle zweifach: Sie bindet an das Substrat der hydrophoben H-Stelle des Enzyms und das GSH der benachbarten hydrophilen G-Stelle, und die beiden zusammen bilden die aktive Stelle des Enzyms; dann wird die Sulfhydrylgruppe von GSH aktiviert, wodurch ein nukleophiler Angriff auf das Substrat erfolgt. Glutathionmoleküle binden in der Lücke zwischen den N-terminalen und C-terminalen Domänen - katalytisch wichtige Reste sollen sich in der N-terminalen Domäne befinden. Die beiden Untereinheiten des GST-Dimers, ob heterodimer oder homodimer, enthalten eine Nicht-Substrat-Bindungsstelle und eine GSH-Bindungsstelle. In heterodimeren GST-Komplexen, wie sie durch zytoplasmatische mu und α gebildet werden, ist die Lücke zwischen den beiden Untereinheiten der Standort einer weiteren hochaffinen Nicht-Substrat-heterologen biologischen Bindungsstelle. Dies könnte die Fähigkeit des Enzyms erklären, Heterodimer zu bilden.

Klinische Bedeutung

Abnormales Ergebnis:

• Bei akuter Hepatitis sind die CST-Änderungen positiv mit ALT korreliert;
• Bei schwerer Hepatitis und chronischer Hepatitis gibt es signifikant mehr Menschen mit erhöhtem GST als mit erhöhtem ALT;
• Bei Patienten mit schwerer Hepatitis ist das Serum-CST signifikant erhöht, wobei die meisten 5-8 Mal so hoch sind wie bei normalen Menschen;
• Das GST von Patienten mit akuter schwerer Hepatitis steigt manchmal auf mehrere Dutzend Mal über den Normalwert.
• Personen, die überprüft werden müssen: Patienten, bei denen Hepatitis vermutet wird oder die eine Beurteilung der Hepatitis benötigen.

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.