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Pourquoi la GST représente-t-elle 10 % des protéines de nos cellules ? Quelle est l'histoire derrière cela ?
Les glutathion S-transférases (GST) sont une classe importante d’enzymes dans les organismes et sont essentielles pour détoxifier les substances étrangères. Des études ont montré que les GST représentent jusqu’à 10 % de la composition protéique cytoplasmique de certains organes de mammifères, ce qui soulève la question : pourquoi ces enzymes sont-elles si importantes dans les cellules ?
Les membres de la famille GST peuvent catalyser la liaison du glutathion réduit (GSH) à des substrats exogènes, augmentant ainsi leur solubilité dans l'eau et favorisant l'excrétion de substances toxiques.
Les GST appartiennent aux enzymes métaboliques de deuxième phase, qui sont principalement responsables de la combinaison du glutathion avec des substances toxiques pour obtenir l'effet de détoxification. Ces enzymes sont divisées en trois grandes superfamilles : cytoplasmiques, mitochondriales et microsomales, et chaque famille est elle-même divisée en plusieurs catégories. La diversité des GST a donné lieu à un grand nombre de séquences dans les bases de données publiques dont les fonctions n’ont pas encore été clarifiées, ce qui signifie qu’il existe des fonctions potentielles qui restent à explorer.
Fonctions et rôles de la TPS
La fonction principale des GST est de catalyser l’attaque nucléophile des molécules GSH sur des substrats exogènes, empêchant ainsi ces composés d’interagir avec les protéines et les acides nucléiques clés des cellules. Les GST peuvent augmenter la solubilité dans l’eau des toxines, ce qui permet aux substances nocives d’être excrétées avec succès du corps par les protéines de transport et de réduire le stress oxydatif des cellules.Le GST non seulement lie les substrats mais agit également comme transporteur, contribuant ainsi davantage à la détoxification cellulaire.
Structures et classifications diverses
D'un point de vue structurel, la protéine GST est globulaire, avec un domaine N-terminal mixte hélicoïdal et β-brin et un domaine C-terminal entièrement hélicoïdal. Les différentes classes de GST diffèrent en termes de séquence d'acides aminés, les GST cytoplasmiques partageant plus de 40 % d'homologie de séquence, tandis que d'autres classes peuvent partager moins de 25 % d'homologie. Cette diversité structurelle permet au GST de présenter une flexibilité remarquable dans la catalyse de différents substrats.
Association TPS et cancerDe plus en plus de preuves indiquent l’importance des GST, en particulier des GSTP, dans le développement du cancer et la chimiorésistance. Des études ont montré que le niveau d’expression du GSTP chez de nombreux patients atteints de cancer est considérablement augmenté et que son rôle n’est pas seulement dans la détoxification, mais il est également probablement lié à la transformation maligne des cellules tumorales.
De nombreux médicaments anticancéreux ne sont pas de bons substrats pour le GSTP, ce qui signifie qu’une expression élevée du GSTP peut favoriser la croissance des cellules tumorales plutôt que la simple détoxification.
Importance clinique et application
Outre leur rôle dans le développement du cancer, les GST sont également impliqués dans diverses maladies. Les polymorphismes GST contribuent à la susceptibilité à de nombreuses maladies telles que l’asthme, l’athérosclérose et le diabète, ce qui en fait des cibles thérapeutiques potentielles. De plus, les GST peuvent être utilisés comme biomarqueurs lorsque les cellules sont endommagées pour déterminer l’étendue des dommages aux organes.
Le SCI a souligné que lorsque les cellules sont endommagées, la quantité de GST libérée augmente considérablement. Par exemple, l'augmentation de l'α-GST dans les cellules hépatiques peut servir d'indicateur de lésions hépatiques. En cas de lésion rénale, les niveaux de GST urinaire peuvent également être utilisés pour quantifier l’étendue des lésions tubulaires.
Perspectives d'avenir
Alors que les scientifiques continuent d’étudier le GST, ils espèrent découvrir davantage son rôle dans la signalisation cellulaire et développer des traitements plus efficaces pour lutter contre diverses maladies associées au stress oxydatif. Selon les recherches scientifiques actuelles, le rôle des GST dans diverses conditions physiologiques et pathologiques est de plus en plus valorisé, ce qui indique qu'il pourrait y avoir davantage d'opportunités thérapeutiques à l'avenir.
Cependant, l’expression élevée de GST deviendra-t-elle une arme à double tranchant dans le traitement du cancer ?
