Biochemistry, MetabolismReduced glu

Biochemistry, Metabolism

Reduced glutathione (GSH) is a linear tripeptide of L-glutamine, L-cysteine, and glycine. Technically N-L-gamma-glutamyl-cysteinyl glycine or L-glutathione, the molecule has a sulfhydryl (SH) group on the cysteinyl portion, which accounts for its strong electron-donating character.

As electrons are lost, the molecule becomes oxidized, and two such molecules become linked (dimerized) by a disulfide bridge to form glutathione disulfide or oxidized glutathione (GSSG). This linkage is reversible upon re-reduction.

GSH is under tight homeostatic control both intracellularly and extracellularly. A dynamic balance is maintained between GSH synthesis, it’s recycling from GSSG/oxidized glutathione, and its utilization.

GSH synthesis involves two closely linked, enzymatically-controlled reactions that utilize ATP. First, cysteine and glutamate are combined by gamma-glutamyl cysteinyl synthetase. Second, GSH synthetase combines gamma-glutamylcysteine with glycine to generate GSH. As GSH levels rise, they self-limit further GSH synthesis; otherwise, cysteine availability is usually rate-limiting. Fasting, protein-energy malnutrition, or other dietary amino acid deficiencies limit GSH synthesis.

GSH recycling is catalyzed by glutathione disulfide reductase, which uses reducing equivalents from NADPH to reconvert GSSG to 2GSH. The reducing power of ascorbate helps conserve systemic GSH.

GSH is used as a cofactor by (1) multiple peroxidase enzymes, to detoxify peroxides generated from oxygen radical attack on biological molecules; (2) transhydrogenases, to reduce oxidized centers on DNA, proteins, and other biomolecules; and (3) glutathione S-transferases (GST) to conjugate GSH with endogenous substances (e.g., estrogens), exogenous electrophiles (e.g., arene oxides, unsaturated carbonyls, organic halides), and diverse xenobiotics. Low GST activity may increase risk for disease—but paradoxically, some GSH conjugates can also be toxic.

Direct attack by free radicals and other oxidative agents can also deplete GSH. The homeostatic glutathione redox cycle attempts to keep GSH repleted as it is being consumed. Amounts available from foods are limited (less that 150 mg/day), and oxidative depletion can outpace synthesis.

The liver is the largest GSH reservoir. The parenchymal cells synthesize GSH for P450 conjugation and numerous other metabolic requirements—then export GSH as a systemic source of SH-reducing power. GSH is carried in the bile to the intestinal luminal compartment. Epithelial tissues of the kidney tubules, intestinal lining and lung have substantial P450 activity—and modest capacity to export GSH.

GSH equivalents circulate in the blood predominantly as cystine, the oxidized and more stable form of cysteine. Cells import cystine from the blood, reconvert it to cysteine (likely using ascorbate as cofactor), and from it synthesize GSH. Conversely, inside the cell, GSH helps re-reduce oxidized forms of other antioxidants—such as ascorbate and alpha-tocopherol.

Mechanism of Action

GSH is an extremely important cell protectant. It directly quenches reactive hydroxyl free radicals, other oxygen-centered free radicals, and radical centers on DNA and other biomolecules. GSH is a primary protectant of skin, lens, cornea, and retina against radiation damage and other biochemical foundations of P450 detoxification in the liver, kidneys, lungs, intestinal, epithelia and other organs.

GSH is the essential cofactor for many enzymes that require thiol-reducing equivalents, and helps keep redox-sensitive active sites on enzyme in the necessary reduced state. Higher-order thiol cell systems, the metallothioneins, thioredoxins and other redox regulator proteins are ultimately regulated by GSH levels—and the GSH/GSSG redox ratio. GSH/GSSG balance is crucial to homeostasis—stabilizing the cellular biomolecular spectrum, and facilitating cellular performance and survival.

GSH and its metabolites also interface with energetics and neurotransmitter syntheses through several prominent metabolic pathways. GSH availability down-regulates the pro-inflammatory potential of leukotrienes and other eicosanoids. Recently discovered S-nitroso metabolites, generated in vivo from GSH and NO (nitric oxide), further diversify GSH's impact on metabolism.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชีวเคมี เผาผลาญลดกลูตาไธโอน (GSH) เป็น tripeptide เชิงเส้นของ L glutamine, L-cysteine และ glycine เทคนิค glycine N-L-แกมมากลูตามิ-cysteinyl หรือ L-กลูตาไธโอน โมเลกุลมีกลุ่ม sulfhydryl (SH) ส่วน cysteinyl ซึ่งสำหรับของบริจาคอิเล็กตรอนอักขระขณะที่อิเล็กตรอนขาดหาย โมเลกุลกลายเป็นออกซิไดซ์ และสองโมเลกุลกลายเป็นลิงค์ (dimerized) โดยสะพานไดซัลไฟด์การฟอร์มไดซัลไฟด์กลูตาไธโอนกลูตาไธโอนตกแต่ง (GSSG) ความเชื่อมโยงนี้จะย้อนกลับเมื่อลดอีกGSH อยู่ภายใต้การควบคุม homeostatic แน่นทั้ง intracellularly และ extracellularly สมดุลไดนามิกคือรักษาระหว่างการสังเคราะห์ GSH เป็นรีไซเคิลจาก GSSG/ออก ซิไดซ์กลูตาไธโอน และการใช้ประโยชน์ของGSH สังเคราะห์เกี่ยวข้องกับสองเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด enzymatically ควบคุมปฏิกิริยาใช้ ATP ครั้งแรก cysteine และ glutamate ที่รวม โดย synthetase แกมมา-กลูตามิ cysteinyl สอง GSH synthetase ผสมแกมมา-glutamylcysteine กับ glycine สร้าง GSH เป็นระดับ GSH ขึ้น พวกเขาเองจำกัดเพิ่มเติม GSH สังเคราะห์ มิฉะนั้น cysteine มีอยู่เป็นปกติอัตราจำกัด การถือศีลอด ขาดสารอาหารโปรตีนพลังงาน หรือทรงอื่น ๆ กรดอะมิโนอาหารจำกัด GSH สังเคราะห์รีไซเคิล GSH เป็นกระบวน โดยกลูตาไธโอนไดซัลไฟด์ reductase ซึ่งใช้เทียบเท่าลดลงจาก NADPH เพื่อแปลงกลับ GSSG 2GSH Ascorbate พลังลดลงช่วยประหยัดระบบ GSHGSH ใช้เป็น cofactor การ โดย (1) เอนไซม์ peroxidase หลาย ถอนพิษ peroxides สร้างจากโจมตีรุนแรงออกซิเจนโมเลกุลชีวภาพ (2) transhydrogenases ลดศูนย์ตกแต่งบนดีเอ็นเอ โปรตีน และชื่อโมเลกุล ชีวภาพอื่น ๆ และกลูตาไธโอน (3) S-transferases (GST) เพื่อสังยุค GSH endogenous สาร (เช่น estrogens), electrophiles บ่อย (เช่น เอรีนฟีออกไซด์ ในระดับที่สม carbonyls อินทรีย์ halides), และ xenobiotics หลากหลาย กิจกรรม GST ต่ำอาจเพิ่มความเสี่ยงโรค — แต่ paradoxically, conjugates GSH บางอาจเป็นพิษได้อนุมูลอิสระและตัวแทนอื่น ๆ oxidative โจมตีโดยตรงยังสามารถทำ GSH วงจรการ redox ไธ homeostatic พยายามให้ GSH repleted ถูกใช้ ว่างจากอาหารจำนวนที่จำกัด (น้อยกว่า 150 มิลลิกรัม/วัน), และการลดลงของ oxidative สามารถ outpace สังเคราะห์ตับเป็นอ่างเก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดของ GSH เซลล์ parenchymal สังเคราะห์ GSH P450 conjugation และต้องเผาผลาญจำนวนมากอื่น ๆ — ส่ง GSH เป็นแหล่งระบบพลังงานลดลงดีแล้ว GSH จะดำเนินในน้ำดีการช่อง luminal ลำไส้ เนื้อเยื่อ epithelial tubules ไต เยื่อบุลำไส้ และปอดมีกิจกรรม P450 พบ — และกำลังการผลิตเพื่อส่งออก GSH เจียมเนื้อเจียมตัวGSH เทียบเท่าไหลเวียนในเลือดส่วนใหญ่เป็น cystine, cysteine แบบตกแต่ง และมีเสถียรภาพมากขึ้น เซลล์นำ cystine จากเลือด แปลงกลับไป cysteine (อาจใช้ ascorbate เป็น cofactor), แล้วจากนั้นสังเคราะห์ GSH ในทางกลับกัน ภายในเซลล์ GSH ช่วยลดสารต้านอนุมูลอิสระอื่น ๆ ตกแต่งรูปแบบใหม่ — ascorbate และอัลฟ่า tocopherolกลไกของการดำเนินการGSH เป็น protectant เป็นเซลล์สำคัญมาก มันตรงซ่าไฮดรอกซิลปฏิกิริยาอนุมูลอิสระ อนุมูลอิสระออกซิเจนแปลก และอื่น ๆ ศูนย์รุนแรงบนดีเอ็นเอและชื่อโมเลกุลชีวภาพอื่น ๆ GSH เป็น protectant หลัก ของผิวหนัง เลนส์ กระจกตา ตารังสีความเสียหายและมูลนิธิอื่น ๆ ชีวเคมีของการล้างพิษ P450 ในตับ ไต ปอด ลำไส้ epithelia และอวัยวะอื่น ๆGSH เป็น cofactor สำคัญสำหรับเอนไซม์ต่าง ๆ ที่จำเป็นต้องลด thiol เทียบเท่า และช่วยให้ไซต์ redox ลับใช้งานบนเอนไซม์ในรัฐลดลงจำเป็น ระบบเซลล์ thiol ขั้นสูง metallothioneins, thioredoxins และอื่น ๆ redox ควบคุมโปรตีนถูกสุดควบคุม โดยระดับ GSH — และอัตรา redox GSH/GSSG GSH/GSSG ดุลเป็นสำคัญอย่างยิ่งต่อภาวะธำรงดุล — stabilizing สเปกตรัมวทคร ๕๐๘ โทรศัพท์มือถือ และอำนวยความสะดวกโทรศัพท์มือถือประสิทธิภาพและความอยู่รอดGSH และ metabolites ของอินเตอร์เฟสยัง มีพลังและสารสื่อประสาท syntheses ผ่านมนต์เผาผลาญเด่นหลาย พร้อม GSH ลงกำหนดศักยภาพ pro-อักเสบ leukotrienes ตัวกลางและ eicosanoids อื่น ๆ ล่าสุด metabolites S-nitroso พบ สร้างใน vivo GSH และไม่ (ไนตริกออกไซด์), อีกมากมายของ GSH ผลกระทบต่อการเผาผลาญ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ชีวเคมี )

ลดกลูตาไธโอน ( GSH ) คือ ไตรเพปไทด์โดย L Glutamine , L-Cysteine และไกลโคเจน เทคนิค n-l-gamma-glutamyl-cysteinyl ไกลซีน หรือ แอลกลูต้าไธโอน , โมเลกุลที่มี sulfhydryl ( SH ) กลุ่มที่ cysteinyl ส่วนที่บัญชีสำหรับของแข็งอิเล็กตรอนบริจาคตัวละคร

เป็นอิเล็กตรอนหายไป โมเลกุลจะออกซิไดซ์และสองโมเลกุลดังกล่าวกลายเป็นที่เชื่อมโยง ( dimerized ) โดยเอราวัณในรูปแบบไดออกซิไดซ์กลูตาไธโอน ( กลูต้าไธโอน หรือ gssg ) การเชื่อมโยงนี้จะกลับเมื่อลดอีกครั้ง

GSH อยู่คับ homeostatic ควบคุมทั้ง intracellularly และ extracellularly . ความสมดุลแบบไดนามิกจะยังคงระหว่างการสังเคราะห์ GSH มันรีไซเคิลจาก gssg / ออกซิไดซ์ กลูต้าไธโอน และการใช้ประโยชน์ .

การสังเคราะห์ GSH เกี่ยวข้องกับสองอย่างใกล้ชิดเชื่อมโยง enzymatically ควบคุมปฏิกิริยาที่ใช้ ATP . แรก , กรดอะมิโนกลูตาเมตและจะรวมกันโดยแกมมา glutamyl cysteinyl เทส . ประการที่สอง กลุ่มแกมมา glutamylcysteine เทสรวมกับการศึกษาเพื่อสร้าง GSH . เป็นระดับ GSH เพิ่มขึ้น พวกเขาตนเอง จำกัด การสังเคราะห์ GSH เพิ่มเติม มิฉะนั้น ซีสเตอีน มักจะมีอัตราว่างจำกัด การอดอาหารขาดสารอาหารโปรตีนและพลังงาน หรืออื่น ๆประเภทใยอาหารกรดอะมิโนจำกัดการสังเคราะห์ GSH

GSH กลูต้าไธโอน และเร่งปฏิกิริยาด้วยการรีไซเคิลเป็นไดที่ใช้ลดเทียบเท่าจาก nadph เพื่อ reconvert gssg เพื่อ 2gsh . การเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบช่วยประหยัด 10

10 ใช้เป็นโคแฟกเตอร์ ( 1 ) เอนไซม์เปอร์ออกซิเดสหลายถอนพิษ peroxides ที่เกิดจากออกซิเจนรุนแรงโจมตีโมเลกุลทางชีวภาพ ( 2 ) transhydrogenases ลดจากศูนย์ใน DNA , โปรตีน , และอื่น ๆในอนาคต และ ( 3 ) กลูต้าไธโอน s-transferases ( GST ) รวมกับสารในกลุ่ม ( เช่น เอสโตรเจน ) จากภายนอก ( เช่น เป็นแหล่งแห่งความสงบ - ไม่อิ่มตัว , carbonyls อินทรีย์เฮไลด์ ) , และหลากหลาย xenobiotics .กิจกรรม GST ต่ำอาจเพิ่มความเสี่ยงสำหรับโรคแต่ความขัดแย้งบางกลุ่มสารประกอบที่สามารถเป็นพิษ

ตรงโจมตีโดยอนุมูลอิสระและออกซิเดชันตัวแทนสามารถ deplete GSH . การ homeostatic กลูตาไธโอน 1 รอบพยายามที่จะให้กลุ่ม repleted เป็นมันจะถูกใช้ ปริมาณของอาหารมีจำกัด ( น้อยกว่า 150 มิลลิกรัม / วัน ) และเกิดการพร่องสามารถอัตราการสังเคราะห์ .

ตับเป็นแหล่งที่ใหญ่ที่สุดของชนิด . เซลล์สังเคราะห์สำหรับการ parenchymal GSH และความต้องการอื่น ๆ มากมาย พีสลายแล้วส่งออก GSH เป็นแหล่งระบบของ SH ลดพลังงาน GSH จะดำเนินการในน้ำดีให้ช่อง + ที่ลำไส้ เยื่อบุเนื้อเยื่อของท่อไต ,เยื่อบุลำไส้และปอดมีความจุมากพีและเจียมเนื้อเจียมตัวเพื่อการส่งออกกิจกรรม 10

10 เทียบเท่าหมุนเวียนในเลือดส่วนใหญ่เป็นซีสทีน , ออกซิไดซ์และรูปแบบคงที่ของกรดอะมิโน . ซีสตีนเข้าเซลล์จากเลือด reconvert มันซิสเทอีน ( น่าจะใช้ ascorbate เป็นโคแฟกเตอร์ ) และจากการสังเคราะห์ GSH . ในทางกลับกัน ภายในเซลล์GSH ช่วยลดการออกซิไดซ์เป็นรูปแบบของสารต้านอนุมูลอิสระอื่นๆ เช่น การเปลี่ยนแปลง และแอลฟาโทโคเฟอรอล กลไกของการกระทำ .



GSH เป็นสำคัญมาก เซลล์ ป้องกัน . ได้โดยตรงซึ่งระงับปฏิกิริยาไฮดรอกอนุมูลอิสระออกซิเจนอนุมูลอิสระอื่น ๆเป็นศูนย์กลาง และศูนย์หัวรุนแรงในดีเอ็นเอและสารชีวโมเลกุลอื่นๆ GSH เป็น protectant หลักของผิวเลนส์ กระจกตาและเรตินาต่อความเสียหายรังสีและมูลนิธิอื่น ๆทางชีวเคมีของพี ช่วยล้างสารพิษในตับ ไต ปอด ลำไส้ และอวัยวะอื่น ๆมี

GSH เป็นโคแฟกเตอร์ที่สำคัญสำหรับหลาย เอนไซม์ที่ต้องลดขนาดเทียบเท่า และช่วยให้รีดอกซ์ไวปราดเปรียวบนเว็บไซต์ เป็นเอนไซม์ในการรัฐ สั่งซื้อสูงขนาด metallothioneins เซลล์ระบบ , ,thioredoxins และโปรตีนควบคุมไฟฟ้าอื่น ๆและในที่สุดได้รับการควบคุมโดยกลุ่มระดับ GSH / gssg 1 อัตรา GSH / gssg สมดุลเป็นสิ่งสำคัญที่จะสมดุลเสถียรภาพสเปกตรัมชีวโมเลกุลเซลล์ และเอื้อต่อประสิทธิภาพของเซลล์และความอยู่รอด

GSH และยังติดต่อกับการนำสารและการสังเคราะห์สารสื่อประสาทที่โดดเด่นผ่านหลายเส้นทางการเผาผลาญ .GSH ว่างลงควบคุมศักยภาพ pro-inflammatory ของ leukotrienes และไอโคซานอยด์อื่น ๆ เพิ่งค้นพบ s-nitroso metabolites สร้างขึ้นในร่างกายจาก GSH ไม่มี ( nitric oxide ) กระจายต่อไป GSH คือผลกระทบต่อการเผาผลาญ