تعتبر إنزيمات الجلوتاثيون S-ترانسفيراز (GSTs) فئة مهمة من الإنزيمات في الكائنات الحية وهي ضرورية لإزالة السموم من المواد الغريبة. أظهرت الدراسات أن إنزيمات GST تشكل ما يصل إلى 10% من تركيبة البروتين السيتوبلازمي في بعض أعضاء الثدييات، مما أثار السؤال: لماذا تعتبر هذه الإنزيمات مهمة جدًا داخل الخلايا؟
يمكن لأعضاء عائلة GST تحفيز ربط الجلوتاثيون المختزل (GSH) بالركائز الخارجية، وبالتالي زيادة قابليتها للذوبان في الماء وتعزيز إفراز السموم.
تنتمي GSTs إلى إنزيمات التمثيل الغذائي في المرحلة الثانية، وهي المسؤولة بشكل أساسي عن الجمع بين الجلوتاثيون والمواد السامة لتحقيق تأثير إزالة السموم. تنقسم هذه الإنزيمات إلى ثلاث عائلات رئيسية: السيتوبلازمية، والميتوكوندريا، والميكروسومية، وتنقسم كل عائلة إلى فئات متعددة. لقد أدى تنوع GSTs إلى ظهور عدد كبير من التسلسلات في قواعد البيانات العامة التي لم يتم توضيح وظائفها بعد، مما يعني أن هناك وظائف محتملة لا تزال بحاجة إلى استكشاف.
لا يرتبط GST بالركائز فحسب، بل يعمل أيضًا كناقل، مما يساعد بشكل أكبر في إزالة السموم من الخلايا.
من وجهة نظر هيكلية، فإن بروتين GST كروي الشكل، مع مجال حلزوني مختلط من الطرف الأميني وسلسلة بيتا ومجال حلزوني كامل من الطرف الكربوكسيلي. تختلف فئات GST المختلفة في تسلسل الأحماض الأمينية، حيث تشترك GSTs السيتوبلازمية في أكثر من 40% من تشابه التسلسل، في حين أن الفئات الأخرى قد تشترك في أقل من 25% من التشابه. يسمح هذا التنوع البنيوي لـ GST بإظهار مرونة ملحوظة في تحفيز ركائز مختلفة.
العلاقة بين ضريبة السلع والخدمات والسرطان تشير الأدلة المتزايدة إلى أهمية GSTs، وخاصة GSTP، في تطور السرطان ومقاومة العلاج الكيميائي. وقد وجدت الدراسات أن مستوى التعبير عن GSTP في العديد من مرضى السرطان ارتفع بشكل كبير، وأن دوره لا يقتصر على إزالة السموم، بل من المحتمل أيضًا أن يكون مرتبطًا بالتحول الخبيث لخلايا الورم.العديد من الأدوية المضادة للسرطان ليست ركائز جيدة لـGSTP، مما يعني أن التعبير العالي عن GSTP قد يعزز نمو الخلايا السرطانية بدلاً من مجرد إزالة السموم.
بالإضافة إلى دورها في تطور السرطان، فإن GSTs متورطة أيضًا في مجموعة متنوعة من الأمراض. تساهم تعدد أشكال GST في زيادة قابلية الإصابة بالعديد من الأمراض مثل الربو وتصلب الشرايين والسكري، مما يجعلها أهدافًا علاجية محتملة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام GSTs كعلامات حيوية عندما تتضرر الخلايا لتحديد مدى تلف الأعضاء.
أشارت SCI إلى أنه عندما تتضرر الخلايا، فإن كمية GST التي يتم إطلاقها ستزداد بشكل كبير. على سبيل المثال، يمكن أن تعمل الزيادة في α-GST في خلايا الكبد كمؤشر على تلف الكبد. في حالات إصابة الكلى، يمكن أيضًا استخدام مستويات GST في البول لتحديد مدى الضرر الأنبوبي.
ومع استمرار العلماء في دراسة GST، فإنهم يأملون في اكتشاف دورها بشكل أكبر في إشارات الخلايا وتطوير علاجات أكثر فعالية لمكافحة مجموعة متنوعة من الأمراض المرتبطة بالإجهاد التأكسدي. وفقًا للبحوث العلمية الحالية، يتم تقييم دور GSTs في مختلف الحالات الفسيولوجية والمرضية بشكل متزايد، مما يشير إلى أنه قد تكون هناك المزيد من الفرص العلاجية في المستقبل.
ومع ذلك، هل يصبح التعبير المرتفع عن GST سلاحا ذا حدين في علاج السرطان؟