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Por que o GST compõe 10% das proteínas em nossas células? Qual é a história por trás disso?
As glutationas S-transferases (GSTs) são uma classe importante de enzimas nos organismos e são essenciais para desintoxicar substâncias estranhas. Estudos mostraram que as GSTs constituem até 10% da composição proteica citoplasmática em alguns órgãos de mamíferos, o que levantou a questão: por que essas enzimas são tão importantes dentro das células?
Os membros da família GST podem catalisar a ligação da glutationa reduzida (GSH) a substratos exógenos, aumentando assim sua solubilidade em água e promovendo a excreção de substâncias tóxicas.
As GSTs pertencem às enzimas metabólicas de segunda fase, que são as principais responsáveis pela combinação da glutationa com substâncias tóxicas para atingir o efeito de desintoxicação. Essas enzimas são divididas em três superfamílias principais: citoplasmática, mitocondrial e microssomal, e cada família é dividida em várias categorias. A diversidade de GSTs resultou em um grande número de sequências em bancos de dados públicos cujas funções ainda não foram esclarecidas, o que significa que há funções potenciais que ainda precisam ser exploradas.
Funções e papéis do GST
A principal função dos GSTs é catalisar o ataque nucleofílico de moléculas de GSH em substratos exógenos, impedindo assim que esses compostos interajam com proteínas e ácidos nucleicos importantes nas células. Os GSTs podem aumentar a solubilidade das toxinas em água, o que permite que substâncias nocivas sejam excretadas com sucesso do corpo por meio de proteínas de transporte e reduz o estresse oxidativo das células.O GST não apenas se liga aos substratos, mas também atua como um transportador, auxiliando ainda mais na desintoxicação celular.
Estruturas e classificações diversas
Do ponto de vista estrutural, a proteína GST é globular, com um domínio helicoidal misto N-terminal e fita β e um domínio C-terminal totalmente helicoidal. Diferentes classes de GST diferem na sequência de aminoácidos, com GSTs citoplasmáticas compartilhando mais de 40% de homologia de sequência, enquanto outras classes podem compartilhar menos de 25% de homologia. Essa diversidade estrutural permite que o GST exiba flexibilidade notável na catalisação de diferentes substratos.
Associação GST e câncerEvidências crescentes indicam a importância dos GSTs, especialmente GSTP, no desenvolvimento do câncer e na quimiorresistência. Estudos descobriram que o nível de expressão de GSTP em muitos pacientes com câncer é significativamente aumentado, e seu papel não está apenas na desintoxicação, mas também está provavelmente relacionado à transformação maligna de células tumorais.
Muitos medicamentos anticâncer não são bons substratos para GSTP, o que significa que a alta expressão de GSTP pode promover o crescimento de células tumorais em vez de apenas a desintoxicação.
Significado clínico e aplicação
Além de seu papel no desenvolvimento do câncer, os GSTs também estão implicados em uma variedade de doenças. Os polimorfismos da GST contribuem para a suscetibilidade a muitas doenças, como asma, aterosclerose e diabetes, tornando-os potenciais alvos terapêuticos. Além disso, os GSTs podem ser usados como biomarcadores quando as células são danificadas para determinar a extensão do dano ao órgão.
A SCI apontou que quando as células são danificadas, a quantidade de GST liberada aumentará significativamente. Por exemplo, o aumento de α-GST em células do fígado pode servir como um indicador de dano hepático. Em casos de lesão renal, os níveis de GST urinário também podem ser usados para quantificar a extensão do dano tubular.
Perspectivas futuras
À medida que os cientistas continuam estudando a GST, eles esperam descobrir ainda mais seu papel na sinalização celular e desenvolver tratamentos mais eficazes para combater uma variedade de doenças associadas ao estresse oxidativo. De acordo com pesquisas científicas atuais, o papel dos GSTs em diversas condições fisiológicas e patológicas é cada vez mais valorizado, o que indica que pode haver mais oportunidades terapêuticas no futuro.
No entanto, a alta expressão de GST se tornará uma faca de dois gumes no tratamento do câncer?
