Language
Country/Area
No result found
Почему GST составляет 10% белков в наших клетках? В чем заключается эта история?
Глутатион-S-трансферазы (GST) представляют собой важный класс ферментов в организмах и необходимы для детоксикации чужеродных веществ. Исследования показали, что GST составляют до 10% состава цитоплазматических белков в некоторых органах млекопитающих, что подняло вопрос: почему эти ферменты так важны для клеток?
Члены семейства GST могут катализировать связывание восстановленного глутатиона (GSH) с экзогенными субстратами, тем самым увеличивая их растворимость в воде и способствуя выведению токсичных веществ.
GST относятся к ферментам второй фазы метаболизма, которые в основном отвечают за связывание глутатиона с токсичными веществами для достижения эффекта детоксикации. Эти ферменты делятся на три основных суперсемейства: цитоплазматические, митохондриальные и микросомальные, а каждое семейство далее подразделяется на несколько категорий. Разнообразие GST привело к появлению большого количества последовательностей в общедоступных базах данных, функции которых еще не выяснены, а это означает, что существуют потенциальные функции, которые еще предстоит изучить.
Функции и роли GST
Основная функция GST — катализировать нуклеофильную атаку молекул GSH на экзогенные субстраты, тем самым предотвращая взаимодействие этих соединений с ключевыми белками и нуклеиновыми кислотами в клетках. GST могут повышать растворимость токсинов в воде, что позволяет успешно выводить вредные вещества из организма с помощью транспортных белков и снижать окислительный стресс клеток.GST не только связывает субстраты, но и действует как транспортер, дополнительно способствуя клеточной детоксикации.
Различные структуры и классификации
Со структурной точки зрения белок GST является глобулярным, с N-концевым доменом смешанной спирали и β-цепи и полностью спиральным C-концевым доменом. Различные классы GST различаются по аминокислотной последовательности, при этом цитоплазматические GST имеют более 40% гомологии последовательностей, в то время как другие классы могут иметь менее 25% гомологии. Такое структурное разнообразие позволяет GST проявлять замечательную гибкость в катализе различных субстратов. Связь GST и рака
Все больше данных указывают на важность GST, особенно GSTP, в развитии рака и химиорезистентности. Исследования показали, что уровень экспрессии GSTP у многих онкологических больных значительно повышен, и его роль заключается не только в детоксикации, но и, вероятно, он связан со злокачественной трансформацией опухолевых клеток.
Многие противораковые препараты не являются хорошими субстратами для GSTP, а это значит, что высокая экспрессия GSTP может способствовать росту опухолевых клеток, а не только детоксикации.
Клиническое значение и применение
Помимо своей роли в развитии рака, GST также участвуют в развитии различных заболеваний. Полиморфизмы GST способствуют восприимчивости ко многим заболеваниям, таким как астма, атеросклероз и диабет, что делает их потенциальными терапевтическими целями. Кроме того, GST можно использовать в качестве биомаркеров при повреждении клеток для определения степени поражения органов.
SCI указал, что при повреждении клеток количество высвобождаемого GST значительно увеличивается. Например, увеличение α-GST в клетках печени может служить индикатором повреждения печени. В случаях повреждения почек уровень GST в моче также можно использовать для количественной оценки степени повреждения канальцев.
Перспективы на будущее
Поскольку ученые продолжают изучать GST, они надеются глубже раскрыть его роль в передаче сигналов в клетках и разработать более эффективные методы лечения для борьбы с различными заболеваниями, связанными с окислительным стрессом. Согласно современным научным исследованиям, роль GST в различных физиологических и патологических состояниях оценивается все больше, что указывает на то, что в будущем могут появиться еще большие терапевтические возможности.
Однако не станет ли высокая экспрессия GST палкой о двух концах в лечении рака?
